EP3818724A1 - Assembly comprising a utility meter and an autonomous sensor, and method for operating the assembly - Google Patents

Assembly comprising a utility meter and an autonomous sensor, and method for operating the assembly

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Publication number
EP3818724A1
EP3818724A1 EP19731950.2A EP19731950A EP3818724A1 EP 3818724 A1 EP3818724 A1 EP 3818724A1 EP 19731950 A EP19731950 A EP 19731950A EP 3818724 A1 EP3818724 A1 EP 3818724A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
independent
sensor
consumption meter
communication
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19731950.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Roland Gottschalk
Klaus Gottschalk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diehl Metering Systems GmbH
Original Assignee
Diehl Metering Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diehl Metering Systems GmbH filed Critical Diehl Metering Systems GmbH
Publication of EP3818724A1 publication Critical patent/EP3818724A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/06—Indicating or recording devices
    • G01F15/061—Indicating or recording devices for remote indication
    • G01F15/063—Indicating or recording devices for remote indication using electrical means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture

Definitions

  • Arrangement comprising a consumption meter and an independent sensor and method for operating the arrangement
  • the present invention relates to an arrangement comprising a consumption meter and an independent sensor according to the preamble of claim 1. Furthermore, the present invention relates to a consumption meter according to claim 12 and a method for operating the arrangement according to claim 13.
  • Generic consumption meters are designed in such a way that they have all the components necessary for their operation. Reading units are also built into the consumption meters so that the meter reading can be read on the consumption meter. Mechanical or digital versions of the reading unit are provided for this. To record the meter reading in conventional consumption meters, the meter reading on each consumption meter is read by one person and then noted down or entered manually into a data acquisition device. With electronic consumption meters, there is sometimes the possibility of optical data transmission using an infrared interface. Furthermore, consumption meters are known which transmit the meter reading via radio, for example via a mobile radio system.
  • the data transmission from measuring units is becoming increasingly important in daily use.
  • An important area of application for measuring units is the use of intelligent consumption meters, so-called smart meters.
  • These are usually consumption meters integrated into a supply network, e.g. B. for energy, electricity, gas or water, which show the respective connection user the actual consumption and a communication network for transmitting the consumption data to the supplier use.
  • Intelligent consumption meters have the advantage that manual readings of the meter readings are no longer necessary and the supplier can make short-term invoices according to the actual consumption. With shorter reading intervals, a more precise coupling of retail prices to the development of electricity prices on the stock exchange is possible.
  • the supply networks can also be used much better.
  • Generic consumption data acquisition devices or consumption counters generally transmit the measurement data in the form of data packets or data telegrams by radio, for example in the SRD (Short Range Devices) or ISM (Industrial, Scientific, Medical) frequency range to higher-level data collectors (e.g. B. Concentrators, network nodes or switching centers of a supplier).
  • Data telegrams are usually made up of a number of data packets.
  • the SRD or ISM frequency ranges have the advantage that they are license-free and only a general approval of the frequency management is required for use.
  • the frequency of using such frequency ranges for a wide variety of technical devices such as garage door controls, baby monitors, alarm systems, WLAN, Bluetooth, smoke alarms or the like, can frequently lead to malfunctions.
  • Electronic consumption data acquisition devices with radio transmitters for wireless data transmission are often used for walk-in, walk-by, drive-by or fly-by reading.
  • the registration devices are read by a mobile radio receiver by customer service personnel from a vehicle (Drive-By) while driving past or on foot (Walk-By) while passing by, without having to enter the building to be read.
  • energy consumption is of crucial importance, since these are mostly battery-controlled and should have as long maintenance intervals as possible, and, on the other hand, operational safety.
  • radio telegrams are often sent out all year round, which are very short to save electricity, so that frequent transmission over a long period of time is possible.
  • WO 2015/192174 A1 discloses a device that connects a personal control device with an intelligent meter and a home automation device with a wireless communication module that is prepared with the personal control device either via peer-to-peer or non-peer-to -peer to communicate communication protocols.
  • the device also includes a communication module to communicate with the intelligent meter and the home automation device.
  • DE 10 2014 102 007 B4 describes a method for transmitting data from end devices by forwarding them via data collectors to a central computing device, the data collector compiling message data sets from the received data of the end devices or status data and sending them to the central computing device, which keeps these news records ready for retrieval.
  • the object of the present invention is to provide a novel arrangement and a novel method by means of which improved economy and flexibility in the operation of a consumption meter are made possible.
  • an arrangement which has at least one consumption meter for flow detection and at least one independent meter Includes a sensor for detecting measured variables other than the flow, the consumption counter comprising a measurement value transmitter, a computing unit and a communication device, and the sensor comprising a sensor unit, a computing unit and a communication device, the consumption meter characterizingly having an interface for communication by radio has the independent sensor, and the consumption meter has an interface for sending the data received by the independent sensor.
  • the consumption meter can be expanded by external independent sensors.
  • the independent sensors measure values that are usually not recorded by the consumption meter. This also gives the opportunity to subsequently expand the measurement or functional scope of the consumption meter.
  • independent sensors can be added to the arrangement or sensors that are already installed can be replaced, depending on requirements. The consumption meter can thus take over the function of a gateway for the independent sensor.
  • the independent sensors can thus be dimensioned smaller than the consumption meter. This can create a possibility that the independent sensors can be installed in places where there would not be enough space for a consumption meter.
  • the independent sensor can expediently have its own energy supply, as a result of which this is independent of the consumption meter or another energy source.
  • the consumption meter and / or the independent sensor can expediently be designed to be energy self-sufficient. It can be particularly expedient if the energy supply of the independent sensor is independent of the energy supply of the consumption meter.
  • the arrangement comprises an external, independent module, preferably a data collector, with a housing and a communication device.
  • the independent module can, for example, take over the function of a data collector. So it can receive data store them temporarily and send them on.
  • the independent module can also act as a gateway for the sensor data of the independent sensors. It can also be a gateway for data, in particular consumption data, of the consumption meter.
  • the consumption meter and / or the independent sensor can expediently each have its own housing.
  • the independent sensor can expediently be located at a location separate from the consumption meter, so that both units each have their own housing.
  • the independent sensor can be attached at one point in a pipeline and the consumption meter at another point in the pipeline, so that the consumption meter is spatially separated from the independent sensor.
  • the independent sensor can expediently send data, in particular sensor data, to the consumption meter and / or to the independent module. If data, in particular sensor data, is sent from the independent sensor to the consumption meter, the consumption meter can, for example, buffer the sensor data before sending it on. There is also the possibility that the sensor data is pre-evaluated in the consumption meter. This can create a way to react to impending failures or damage, for example to the pipeline, in advance.
  • the communication device of the consumption meter and / or the communication device of the independent sensor and / or the communication device of the independent module can have a local communication interface that is designed to communicate via local communication paths. If the communication devices of the consumption meter and / or the independent sensor and / or the independent module preferably have the same local communication paths, there is the possibility of data transmission between the participants. This means that external communication modules such as external independent sensors or external independent modules can be easily integrated into the arrangement. This enables simple and subsequent Expandability and increased flexibility in the design of the entire arrangement.
  • the local communication channels are based on an Internet of Things (loT) communication standard.
  • the local communication paths can expediently be based on a loT communication standard in order, for example, to be able to easily integrate independent sensors designed for energy saving.
  • Independent sensors which are specially designed for loT, can advantageously only require a small bandwidth for communication.
  • Such sensors can have wake-up functions, so that a quick response from a rest state is possible.
  • Possible loT communication protocols are, for example, THREAD, Bluetooth Low Energy, Zigbee and Z-Wave.
  • the IEEE 802.15.4 standard describes a transmission protocol for wireless personal area networks (WPAN).
  • WPAN wireless personal area networks
  • the standard defines the lowest two layers of the OSI model (Open Systems Interconnection Model), the bit transmission and the MAC layer. Higher protocol levels with routing functions and an application interface are realized by other standards for radio networks, such as ZigBee.
  • the IEEE 802.15.4 standard is also used, for example, by
  • 6L0WPAN IPv6 over Low power Wireless Personal Area Network
  • 6L0WPAN is a communication protocol for radio data transmission, which is used by THREAD.
  • THREAD is an IPv6-based, energy-saving network technology for loT products.
  • THREAD is designed for mesh networking. It is also IP addressable with AES encryption. If the local communication paths are based on the IEEE 802.15.4 communication standard, there is the advantage that a large number of different radio networks can be implemented, which are particularly suitable for a loT application.
  • the local communication channels are based on the Bluetooth Low Energy (BLE) communication standard.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • the Bluetooth Low Energy (BLE) communication standard is a radio technology with which devices can be networked in an area of around 10 meters. BLE differs from Bluetooth in that it has significantly lower power consumption and lower costs. BLE works in the 2.4 GHz ISM band and is also suitable for loT applications.
  • the communication device of the consumption meter and / or the communication device of the independent module have a tertiary communication interface which is designed to communicate via tertiary communication channels with a central point.
  • Low power can expediently be used for the tertiary communication channels Wide Area Networks (LPWAN) are used.
  • LPWAN describes a class of network protocols for connecting low-energy devices to a network server. Low energy devices can e.g. B. Consumption counters and sensors. Because low-energy devices can be connected, LPWAN is also suitable for IoT applications.
  • a network server can be located in the central location, for example. Examples of LPWAN are LoRaWAN or LoRa from the LoRa Alliance, Sigfox or Silver Spring from Silver Spring Networks.
  • These tertiary communication channels can be prepared to communicate with a central point.
  • the central point can be, for example, a network operator or an energy supplier.
  • the tertiary communication paths can expediently have a greater radio range than the local communication paths.
  • the consumption meter is advantageously able to transmit and receive data via local and tertiary communication channels. This has the advantage that the consumption meter can communicate with external independent sensors via local communication channels, as well as with a central point such as a network operator or an energy provider over longer distances using tertiary communication channels.
  • An external, independent module like the consumption meter, is advantageously able to transmit and receive data via local and tertiary communication channels. The consumption meter and the independent module can thus send sensor data from the independent sensor to the central location. Communication between the consumption meter and an independent module is also possible via the local communication channels.
  • each independent sensor can advantageously have an individual identifier, so that each independent sensor can be individually addressed. This has the advantage that several sensors can be integrated into the arrangement in a simple manner.
  • different types of sensors can be used at the same time, which for example forward their sensor data to the consumption meter.
  • Possible types of independent sensors are, for example, pressure sensors, for example for water pressure, and quality sensors, such as, for. B. Water quality sensors. To determine the water quality, for example, the chlorine content in the water is measured.
  • sensors can be used to detect micro-leaks, for example to detect damage to the pipeline.
  • the present invention claims a consumption meter for flow detection characterized by a consumption meter as described as part of an arrangement according to at least one of the preceding claims.
  • the present invention also claims a method for operating an arrangement comprising at least one consumption meter and at least one independent sensor, the arrangement being characterized by at least one of claims 1 to 11, the consumption meter and / or the independent module communicate with the independent sensor and the consumption meter and / or the independent module forwards the data received from the independent sensor. So there is Possibility that communication only takes place between the consumption meter and an independent sensor, the consumption meter continuing to send the data received by the sensor.
  • the independent module can, for example, communicate with the independent sensor and forward the data received by the sensor.
  • the consumption meter and / or the independent sensor can expediently be designed to be energy self-sufficient. The method advantageously makes no additional demands on the energy requirements of the consumption meter or of the independent sensor.
  • the consumption meter can expediently send the data received by the independent sensor to a central location and / or to an independent module.
  • the consumption meter can send the data received by the independent sensor.
  • the consumption meter can, for example, forward the sensor data directly to the central point and / or to an independent module.
  • the sensor data z. B. caching until a certain amount of data is reached or until a certain point in time. You can also choose between the central location or an independent module for the transmission target of the consumption meter. If data is sent from the consumption meter to the independent module, it can then be forwarded from the independent module to the central point, for example.
  • the sensor data can be sent bundled with the consumption data. By bundling, for example, the entire data, consisting of consumption data and sensor data, can be sent at one time with one transmission. Possible goals of the transfer include: B. the central office or an independent module. The bundled data is easier to handle, for example.
  • Fig. 1 is a simplified schematic representation of an arrangement
  • Fig. 2 is a simplified schematic representation of an arrangement
  • 3 shows a highly simplified schematic illustration of an arrangement of consumption meter, independent sensor and central point
  • 4 shows a greatly simplified schematic representation of an arrangement of consumption meter, independent sensor, independent module and central location
  • Fig. 5 is a highly simplified schematic representation of an alternative
  • FIG. 1 A simplified schematic representation of an arrangement consisting of a consumption meter V, an independent sensor S and an independent module M is shown in FIG. 1.
  • the consumption meter is installed in a pipeline 100.
  • the pipeline 100 is a water pipe.
  • the consumption meter V uses its sensor W to measure the water consumption through the pipeline 100.
  • the consumption meter V also has a communication module KV and a radio antenna 1.
  • An independent sensor S is also attached to the pipeline 100.
  • the independent sensor S is located at a certain distance from the Usage counter V.
  • the independent sensor S comprises a sensor unit E, which detects, for example, properties of the water and / or the pipeline.
  • the sensor unit E of the independent sensor S can detect the water pressure, the water quality and micro leaks in the pipeline 100.
  • When monitoring water quality, for example, the chlorine content in the water can be recorded.
  • the independent sensor S also has a communication module KS and a radio antenna 1.
  • the communication module KV of the consumption meter V and the communication module KS of the independent sensor S have local communication interfaces which are designed to communicate with one another via local communication paths 10. Communication between the independent sensor S and the consumption meter V takes place, for example, via Bluetooth Low Energy (BLE).
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • the consumption meter V can thus read the independent sensor S, which is located in the immediate vicinity. There is also the possibility that the independent sensor S actively sends its data, in particular its recorded sensor data, to the consumption meter V.
  • the consumption meter V thus acts as a gateway for the independent sensor S.
  • the arrangement shown in FIG. 1 further comprises an independent module M.
  • the independent module M has a communication module KM and a radio antenna 1. Furthermore, the independent module M or the communication module KM is prepared for local communication paths 10 communicate.
  • the independent module M is also able to receive sensor data from the independent sensor S.
  • the independent module M is thus connected to the independent sensor S and the consumption meter V via local communication paths 10.
  • the consumption counter V can also send the consumption data recorded by the measurement value transmitter W to the independent module M. There is thus the possibility that the independent sensor S sends the recorded sensor data to the consumption meter V, which in turn sends this sensor data alone or together with the consumption data to the independent module M.
  • the communication device KV of the consumption meter V additionally has a tertiary communication interface.
  • This tertiary communication interface is prepared to communicate with a central point Z via tertiary communication paths 30.
  • the central point can have a communication module K which communicates via tertiary communication channels 30.
  • the central point Z is, for example, the network operator or the energy supplier.
  • the central point can thus take on the function of a head-end system, for example.
  • the tertiary communication path 30 has a higher radio range compared to the local communication path 10.
  • the communication between the consumption meter V and the central point Z thus takes place, for example, via a long range wide area network (Lo-RaWAN).
  • the consumption meter V sends the consumption data together with the sensor data received from the independent sensor S to the central point Z via the tertiary communication path 30.
  • Li-RaWAN long range wide area network
  • the communication device KM of the independent module M also has a tertiary communication interface. This tertiary communication interface is also prepared to communicate with the central point Z via tertiary communication paths 30.
  • the communication between the independent module M and the central point Z also takes place, for example, via a long range wide area network (LoRaWAN).
  • the communication of the independent module M with the central point can alternatively also take place via a different network protocol than that with which the consumption meter V communicates with the central point Z.
  • the consumption meter V can communicate with the central point Z via a long range wide area network (LoRa-WAN) network protocol and the independent module M via the Sigfox network.
  • the independent module M sends the sensor data received by the independent module M from the independent sensor S via the tertiary communication path 30 to the central point Z.
  • the independent sensors S1-S3 have been installed in the pipeline 100 by the water supplier.
  • the consumption meter V is located near the three independent sensors S1 - S3.
  • the respective sensor units E of the independent sensors S1 - S3 are different or different measurement values are collected.
  • the sensor unit E of the first independent sensor S1 thus measures the water pressure in the pipeline 100.
  • the sensor unit E of the second independent sensor S2 measures the water quality. Micro-leaks in the pipeline 100 are detected with the sensor unit E of the third independent sensor S3.
  • the water supplier is pursuing the goal of using the water quality sensor to monitor the chlorine content in the water, for example.
  • the communication devices KS of the independent sensors S1 - S3 communicate with the consumption meter V via local communication paths 10.
  • all communication devices KS of the independent sensors S1 - S3 have a Bluetooth Low Energy interface.
  • the sensors S1 - S3 are connected to the consumption meter V via this interface.
  • the independent sensors S1 - S3 send their data or sensor data to the consumption meter V, where the data of the independent sensors S1 - S3 are recorded.
  • the consumption meter V sends its meter reading or its consumption data and the data recorded by the independent sensors S1-S3 together to an independent module M via tertiary communication paths 30.
  • the transmission via tertiary communication paths 30 can take place, for example, via a LoRa interface.
  • the independent module M transmits the data received from the consumption meter V to a central point Z, e.g. B. to the water supplier.
  • the independent module M can use the same LoRa interface for this transmission. This enables the water supplier to monitor the entire system, consisting of consumption meter V and independent sensors S1 - S3, without having to be on site.
  • FIGS. 3 to 5 Possible configurations of the arrangement are shown in the following FIGS. 3 to 5:
  • FIG. 3 shows a greatly simplified schematic illustration of an arrangement consisting of consumption meter V, an independent sensor S and a central point Z.
  • the independent sensor S communicates with the consumption meter V via local communication paths 10.
  • the consumption meter V and the independent sensor S each contain a local BLE / THREAD communication interface.
  • the consumption meter V communicates with the central point Z via tertiary communication paths 30.
  • LoRa, Sigfox, Silver Spring or another LPWAN communication protocol can be used as the tertiary interface, for example. Only the consumption counter functions here
  • the consumption meter V as gateway for the sensor data of the independent sensor S.
  • the consumption meter V can store and bundle the received sensor data and transmit them together or separately with the consumption data to the central point Z. Forwarding to the central point Z can take place cyclically at defined times or according to a defined schedule.
  • the central point Z can be, for example, the network operator and / or the energy supplier, who can use the additional sensor data to detect leaks, to check the pressure in the pipeline 100 or to monitor the water quality, for example ,
  • the arrangement also includes an independent module M.
  • the independent sensor S communicates with the consumption counter V via local communication paths 10. However, the consumption counter V does not communicate directly with the central point Z.
  • the consumption meter V continues to collect the sensor data from the independent sensor S.
  • An independent module M is connected to the consumption counter V via a local BLE / THREAD communication interface.
  • the independent module M also has a tertiary communication interface for transmission via tertiary communication paths 30. LoRa, Sigfox, Silver Spring or another LPWAN communication protocol can be used as the tertiary interface.
  • the acquisition of the sensor data from the independent sensor S by the consumption counter V is carried out as in the embodiment shown in FIG. 3.
  • the sensor data and the consumption data are not sent from the consumption meter V directly to the central point Z, but to the independent module M.
  • the data are not sent directly from the consumption meter V to the network operator or the energy supplier.
  • the independent module M takes on the task of subsequently receiving the data received from the consumption meter V via a tertiary interface, such as, for. B. LoRa, Sigfox or to transmit Silver Spring to the network operator or the energy supplier.
  • the arrangement comprises a consumption meter V, an independent sensor S and an independent module M.
  • the components of the arrangement in this embodiment are the same as in the embodiment shown in FIG. 4.
  • the acquisition of the sensor data is carried out by the module M.
  • the sensor data of the independent sensors S are transmitted to the independent module M via local communication paths 10.
  • the consumption data or the meter reading of the consumption meter V are likewise transmitted to the independent module M via local communication paths 10.
  • the independent module M can query the meter reading or the consumption data at the consumption meter V.
  • the independent module M then transmits the data consisting of sensor data and consumption data to the central point Z, as in the embodiment shown in FIG. 4.
  • B. LoRa, Sigfox, Silver Spring or another LPWAN communication protocol.

Abstract

The invention relates to an assembly comprising at least one utility meter (V) for recording flow rate, and at least one autonomous sensor (S) for recording measurement variables other than the flow rate, the utility meter (V) comprising a measured value generator (W), a computer unit and a communication device (KV), and the sensor (S) comprising a sensor unit (E), a computer unit and a communication device (KS), characterised in that the utility meter (V) has an interface for radio communication with the autonomous sensor (S), and the utility meter (V) has an interface for transmitting the data received from the autonomous sensor (S). The invention further relates to a utility meter (V) for recording flow rate, characterised by a utility meter (V) as described as part of an assembly according to at least one of claims 1 to 11. Moreover, the invention relates to a method for operating an assembly comprising at least one utility meter (V) and at least one autonomous sensor (S), characterised by an assembly according to at least one of claims 1 to 11, wherein the utility meter (V) and/or the autonomous module (M) communicate with the autonomous sensor (S) and the utility meter (V) and/or the autonomous module (M) which further transmits the data received from the autonomous sensor (S).

Description

Anordnung umfassend einen Verbrauchszähler sowie einen eigenständigen Sensor und Verfahren zum Betrieb der Anordnung  Arrangement comprising a consumption meter and an independent sensor and method for operating the arrangement
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung umfassend einen Verbrauchs- zähler sowie einen eigenständigen Sensor gemäß dem Oberbegriff des An- spruchs 1. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Verbrauchszähler ge- mäß Anspruch 12 sowie ein Verfahren zum Betrieb der Anordnung gemäß An- spruch 13. The present invention relates to an arrangement comprising a consumption meter and an independent sensor according to the preamble of claim 1. Furthermore, the present invention relates to a consumption meter according to claim 12 and a method for operating the arrangement according to claim 13.
Technologischer Hintergrund Technological background
Gattungsgemäße Verbrauchszähler sind so konstruiert, dass sie alle für ihren Be- trieb notwendigen Komponenten aufweisen. So sind auch Ableseeinheiten in die Verbrauchszähler verbaut, um den Zählerstand am Verbrauchszähler ablesen zu können. Hierfür sind mechanische oder digitale Ausführungen der Ableseeinheit vorgesehen. Zur Erfassung des Zählerstandes wird bei herkömmlichen Ver- brauchszählern der Zählerstand an jedem Verbrauchszähler von einer Person abgelesen und anschließend notiert oder manuell in ein Datenerfassungsgerät eingegeben. Bei elektronischen Verbrauchszählern besteht teilweise die Möglich- keit der optischen Datenübertragung mittels Infrarot-Schnittstelle. Des Weiteren sind Verbrauchszähler bekannt, welche den Zählerstand über Funk, beispiels- weise über ein Mobilfunksystem, übertragen. Generic consumption meters are designed in such a way that they have all the components necessary for their operation. Reading units are also built into the consumption meters so that the meter reading can be read on the consumption meter. Mechanical or digital versions of the reading unit are provided for this. To record the meter reading in conventional consumption meters, the meter reading on each consumption meter is read by one person and then noted down or entered manually into a data acquisition device. With electronic consumption meters, there is sometimes the possibility of optical data transmission using an infrared interface. Furthermore, consumption meters are known which transmit the meter reading via radio, for example via a mobile radio system.
Die Datenübertragung von Messeinheiten, wie z. B. Sensoren, Verbrauchsmes- sern bzw. Verbrauchszählern oder Komponenten von Smart-Home-Steuerungen, gewinnt im täglichen Gebrauch zunehmend an Bedeutung. Ein wichtiger Anwen- dungsbereich von Messeinheiten ist der Einsatz von intelligenten Verbrauchszäh- lern, sogenannten Smart Metern. Diese sind in der Regel in ein Versorgungsnetz eingebundene Verbrauchszähler, z. B. für Energie, Strom, Gas oder Wasser, die dem jeweiligen Anschlussbenutzer den tatsächlichen Verbrauch anzeigen und ein Kommunikationsnetz zur Übertragung der Verbrauchsdaten an den Versorger nutzen. Intelligente Verbrauchszähler haben den Vorteil, dass manuelle Ablesun- gen der Zählerstände entfallen und seitens des Versorgers kurzfristigere Rech- nungsstellungen gemäß dem tatsächlichen Verbrauch vorgenommen werden können. Durch kurzfristigere Ableseintervalle ist wiederum eine genauere Kopp- lung der Endkundentarife an die Entwicklung der Börsenstrompreise möglich. Auch können die Versorgungsnetze wesentlich besser ausgelastet werden. The data transmission from measuring units, such as. B. sensors, consumption meters or consumption meters or components of smart home controls, is becoming increasingly important in daily use. An important area of application for measuring units is the use of intelligent consumption meters, so-called smart meters. These are usually consumption meters integrated into a supply network, e.g. B. for energy, electricity, gas or water, which show the respective connection user the actual consumption and a communication network for transmitting the consumption data to the supplier use. Intelligent consumption meters have the advantage that manual readings of the meter readings are no longer necessary and the supplier can make short-term invoices according to the actual consumption. With shorter reading intervals, a more precise coupling of retail prices to the development of electricity prices on the stock exchange is possible. The supply networks can also be used much better.
Gattungsgemäße Verbrauchsdatenerfassungsgeräte bzw. Verbrauchszähler übertragen die anfallenden Messdaten in der Regel in Form von Datenpaketen oder Datentelegrammen per Funk, beispielsweise im SRD (Short Range De- vices)- oder ISM (Industrial, Scientific, Medical)-Frequenzbereich an übergeord- nete Datensammler (z. B. Konzentratoren, Netzwerkknotenpunkte oder Schalt- zentralen eines Versorgers). Datentelegramme sind in der Regel aus einer Mehr- zahl von Datenpaketen aufgebaut. Die SRD- oder ISM-Frequenzbereiche haben den Vorteil, dass diese lizenzfrei sind und für die Nutzung lediglich eine allge meine Zulassung der Frequenzverwaltung notwendig ist. Allerdings besteht das Problem, dass aufgrund der Häufigkeit der Verwendung derartiger Frequenzbe- reiche für unterschiedlichste technische Einrichtungen, wie etwa Garagentorsteu- erungen, Babyphones, Alarmanlagen, WLAN, Bluetooth, Rauchwarnmelder oder dergleichen, es häufig zu Störungen kommen kann. Generic consumption data acquisition devices or consumption counters generally transmit the measurement data in the form of data packets or data telegrams by radio, for example in the SRD (Short Range Devices) or ISM (Industrial, Scientific, Medical) frequency range to higher-level data collectors (e.g. B. Concentrators, network nodes or switching centers of a supplier). Data telegrams are usually made up of a number of data packets. The SRD or ISM frequency ranges have the advantage that they are license-free and only a general approval of the frequency management is required for use. However, there is the problem that the frequency of using such frequency ranges for a wide variety of technical devices, such as garage door controls, baby monitors, alarm systems, WLAN, Bluetooth, smoke alarms or the like, can frequently lead to malfunctions.
Elektronische Verbrauchsdatenerfassungsgeräte mit Funksender für drahtlose Datenübertragung werden häufig für eine Walk-In-, Walk-By-, Drive-By- oder Fly- By-Ablesung verwendet. Hierfür werden die Erfassungsgeräte mittels eines mobi- len Funkempfängers durch Kundendienstpersonal von einem Fahrzeug aus (Drive-By) im Vorbeifahren oder zu Fuß (Walk-By) im Vorbeigehen abgelesen, ohne dass das abzulesende Gebäude betreten werden muss. Bei den intelligen ten Verbrauchszählern ist zum einen der Energieverbrauch, da diese meist batte- riegesteuert sind und möglichst lange Wartungsintervalle aufweisen sollen, und zum anderen die Betriebssicherheit von entscheidender Bedeutung. Bei den obi- gen Ableseverfahren werden häufig über das ganze Jahr hinweg Funktele- gramme ausgesendet, die zur Stromersparnis sehr kurz sind, so dass ein häufi- ges Senden über einen langen Zeitraum möglich ist. Nächstlieqender Stand der Technik Electronic consumption data acquisition devices with radio transmitters for wireless data transmission are often used for walk-in, walk-by, drive-by or fly-by reading. For this purpose, the registration devices are read by a mobile radio receiver by customer service personnel from a vehicle (Drive-By) while driving past or on foot (Walk-By) while passing by, without having to enter the building to be read. In the case of intelligent consumption meters, energy consumption is of crucial importance, since these are mostly battery-controlled and should have as long maintenance intervals as possible, and, on the other hand, operational safety. With the above reading methods, radio telegrams are often sent out all year round, which are very short to save electricity, so that frequent transmission over a long period of time is possible. The closest prior art
In der WO 2015/192174 A1 wird ein Gerät offenbart, welches ein persönliches Steuergerät mit einem intelligenten Zähler verbindet sowie ein Haustechnikgerät mit einem drahtlosen Kommunikationsmodul, welches hergerichtet ist, mit dem persönlichen Steuergerät wahlweise über peer-to-peer oder non-peer-to-peer Kommunikationsprotokolle zu kommunizieren. Das Gerät umfasst zudem ein Kommunikationsmodul, um mit dem intelligenten Zähler und dem Haustechnikge- rät zu kommunizieren. WO 2015/192174 A1 discloses a device that connects a personal control device with an intelligent meter and a home automation device with a wireless communication module that is prepared with the personal control device either via peer-to-peer or non-peer-to -peer to communicate communication protocols. The device also includes a communication module to communicate with the intelligent meter and the home automation device.
Die DE 10 2014 102 007 B4 beschreibt ein Verfahren zur Übertragung von Daten von Endgeräten mittels Weiterleitung über Datensammler zu einer zentralen Re- cheneinrichtung, wobei der Datensammler Nachrichtendatensätze aus den emp- fangenen Daten der Endgeräte bzw. Statusdaten zusammenstellt und an die zentrale Recheneinrichtung übersendet, welche diese Nachrichtendatensätze zum Abruf bereithält. DE 10 2014 102 007 B4 describes a method for transmitting data from end devices by forwarding them via data collectors to a central computing device, the data collector compiling message data sets from the received data of the end devices or status data and sending them to the central computing device, which keeps these news records ready for retrieval.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung Object of the present invention
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine neuartige Anordnung sowie ein neuartiges Verfahren zur Verfügung zu stellen, durch welche eine ver- besserte Wirtschaftlichkeit und Flexibilität beim Betrieb eines Verbrauchszählers ermöglicht werden. The object of the present invention is to provide a novel arrangement and a novel method by means of which improved economy and flexibility in the operation of a consumption meter are made possible.
Lösung der Aufgabe Solution of the task
Die vorstehende Aufgabe wird durch eine Anordnung gemäß Anspruch 1 , durch einen Verbrauchszähler gemäß Anspruch 12 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 13 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht. The above object is achieved by an arrangement according to claim 1, by a consumption meter according to claim 12 and by a method according to claim 13. Advantageous embodiments of the invention are claimed in the subclaims.
Erfindungsgemäß ist eine Anordnung vorgesehen, welche mindestens einen Ver- brauchszähler zur Durchflusserfassung, sowie mindestens einen eigenständigen Sensor zur Erfassung von anderen Messgrößen als des Durchflusses umfasst, wobei der Verbrauchszähler einen Messwertgeber, eine Recheneinheit sowie eine Kommunikationseinrichtung umfasst, und der Sensor eine Sensoreinheit, eine Recheneinheit sowie eine Kommunikationseinrichtung umfasst, wobei kenn- zeichnenderweise der Verbrauchszähler eine Schnittstelle zur Kommunikation per Funk mit dem eigenständigen Sensor aufweist, und der Verbrauchszähler eine Schnittstelle zum Senden der vom eigenständigen Sensor empfangenen Daten aufweist. According to the invention, an arrangement is provided which has at least one consumption meter for flow detection and at least one independent meter Includes a sensor for detecting measured variables other than the flow, the consumption counter comprising a measurement value transmitter, a computing unit and a communication device, and the sensor comprising a sensor unit, a computing unit and a communication device, the consumption meter characterizingly having an interface for communication by radio has the independent sensor, and the consumption meter has an interface for sending the data received by the independent sensor.
Vorteilhafterweise besteht die Möglichkeit, dass der Verbrauchszähler durch ex terne eigenständige Sensoren erweiterbar ist. Die eigenständigen Sensoren er- fassen dabei Messgrößen, welche für gewöhnlich nicht vom Verbrauchszähler aufgezeichnet werden. Damit ergibt sich weiter die Möglichkeit, den Mess- bzw. Funktionsumfang des Verbrauchszählers nachträglich zu erweitern. Somit kön- nen je nach Bedarfsfall eigenständige Sensoren in die Anordnung hinzugefügt werden oder bereits installierte Sensoren getauscht werden. Der Verbrauchszäh- ler kann somit die Funktion eines Gateways für den eigenständigen Sensor über- nehmen. Advantageously, there is the possibility that the consumption meter can be expanded by external independent sensors. The independent sensors measure values that are usually not recorded by the consumption meter. This also gives the opportunity to subsequently expand the measurement or functional scope of the consumption meter. As a result, independent sensors can be added to the arrangement or sensors that are already installed can be replaced, depending on requirements. The consumption meter can thus take over the function of a gateway for the independent sensor.
Ein weiterer Vorteil kann im Formfaktor der Sensoren liegen. So können die ei- genständigen Sensoren kleiner dimensioniert sein als der Verbrauchszähler. Dadurch kann eine Möglichkeit geschaffen werden, dass die eigenständigen Sensoren an Orten angebracht werden können, an denen für einen Verbrauchs- zähler zu wenig Platz wäre. Der eigenständige Sensor kann zweckmäßigerweise eine eigene Energieversorgung aufweisen, wodurch dieser unabhängig vom Ver- brauchszähler oder einer weiteren Energiequelle ist. Zweckmäßigerweise können der Verbrauchszähler und/oder der eigenständige Sensor energieautark ausge- staltet sein. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn die Energieversorgung des eigenständigen Sensors unabhängig von der Energieversorgung des Ver- brauchszählers ist. Another advantage can be the form factor of the sensors. The independent sensors can thus be dimensioned smaller than the consumption meter. This can create a possibility that the independent sensors can be installed in places where there would not be enough space for a consumption meter. The independent sensor can expediently have its own energy supply, as a result of which this is independent of the consumption meter or another energy source. The consumption meter and / or the independent sensor can expediently be designed to be energy self-sufficient. It can be particularly expedient if the energy supply of the independent sensor is independent of the energy supply of the consumption meter.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Anordnung ein externes eigenständiges Modul, vorzugsweise einen Datensammler, mit einem Gehäuse sowie einer Kom- munikationseinrichtung umfasst. Das eigenständige Modul kann beispielsweise die Funktion eines Datensammlers übernehmen. So kann es Daten empfangen, diese Zwischenspeichern und weiter versenden. Das eigenständige Modul kann ferner als Gateway für die Sensordaten der eigenständigen Sensoren fungieren. Ebenso kann es ein Gateway für Daten, insbesondere Verbrauchsdaten, des Verbrauchszählers sein. It is particularly expedient if the arrangement comprises an external, independent module, preferably a data collector, with a housing and a communication device. The independent module can, for example, take over the function of a data collector. So it can receive data store them temporarily and send them on. The independent module can also act as a gateway for the sensor data of the independent sensors. It can also be a gateway for data, in particular consumption data, of the consumption meter.
Zweckmäßigerweise können der Verbrauchszähler und/oder der eigenständige Sensor jeweils ein eigenes Gehäuse umfassen. Der eigenständige Sensor kann sich zweckmäßigerweise an einem vom Verbrauchszähler getrennten Ort befin- den, so dass beide Einheiten über ein jeweils eigenes Gehäuse verfügen. So kann der eigenständige Sensor an einer Stelle einer Rohrleitung angebracht sein und der Verbrauchszähler an einer anderen Stelle der Rohrleitung, so dass der Verbrauchszähler vom eigenständigen Sensor örtlich getrennt ist. The consumption meter and / or the independent sensor can expediently each have its own housing. The independent sensor can expediently be located at a location separate from the consumption meter, so that both units each have their own housing. Thus, the independent sensor can be attached at one point in a pipeline and the consumption meter at another point in the pipeline, so that the consumption meter is spatially separated from the independent sensor.
Zweckmäßigerweise kann der eigenständige Sensor Daten, insbesondere Sens- ordaten, an den Verbrauchszähler und/oder an das eigenständige Modul senden. Sofern Daten, insbesondere Sensordaten, vom eigenständigen Sensor an den Verbrauchszähler gesendet werden, kann der Verbrauchszähler die Sensordaten beispielsweise Zwischenspeichern vor dem Weitersenden. Ferner besteht die Möglichkeit, dass eine Vorauswertung der Sensordaten im Verbrauchszähler stattfindet. Dadurch kann eine Möglichkeit geschaffen werden, um auf bevorste- hende Ausfälle bzw. Schäden, beispielsweise an der Rohrleitung, im Vorfeld zu reagieren. The independent sensor can expediently send data, in particular sensor data, to the consumption meter and / or to the independent module. If data, in particular sensor data, is sent from the independent sensor to the consumption meter, the consumption meter can, for example, buffer the sensor data before sending it on. There is also the possibility that the sensor data is pre-evaluated in the consumption meter. This can create a way to react to impending failures or damage, for example to the pipeline, in advance.
Vorteilhafterweise können die Kommunikationseinrichtung des Verbrauchszäh- lers und/oder die Kommunikationseinrichtung des eigenständigen Sensors und/o- der die Kommunikationseinrichtung des eigenständigen Moduls über eine lokale Kommunikationsschnittstelle verfügen, die hergerichtet ist, über lokale Kommuni- kationswege zu kommunizieren. Sofern die Kommunikationseinrichtungen des Verbrauchszählers und/oder des eigenständigen Sensors und/oder des eigen- ständigen Moduls über vorzugsweise dieselben lokalen Kommunikationswege verfügen, besteht die Möglichkeit der Datenübertragung zwischen den Teilneh- mern. Somit können auf einfache Weise externe Kommunikationsmodule wie ex terne eigenständige Sensoren oder externe eigenständige Module in der Anord- nung mit eingebunden werden. Dies ermöglicht eine einfache und nachträgliche Erweiterbarkeit sowie eine gesteigerte Flexibilität bei der Auslegung der gesam- ten Anordnung. Advantageously, the communication device of the consumption meter and / or the communication device of the independent sensor and / or the communication device of the independent module can have a local communication interface that is designed to communicate via local communication paths. If the communication devices of the consumption meter and / or the independent sensor and / or the independent module preferably have the same local communication paths, there is the possibility of data transmission between the participants. This means that external communication modules such as external independent sensors or external independent modules can be easily integrated into the arrangement. This enables simple and subsequent Expandability and increased flexibility in the design of the entire arrangement.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die lokalen Kommunikationswege auf einem Internet of Things (loT) - Kommunikationsstandard basieren. Zweckmäßiger- weise können die lokalen Kommunikationswege auf einem loT-Kommunikations- standard basieren, um beispielsweise auf Energiesparen ausgelegte eigenstän- dige Sensoren einfach einbinden zu können. Eigenständige Sensoren, welche besonders für loT ausgelegt sind, können vorteilhafterweise lediglich eine ge- ringe Bandbreite zur Kommunikation benötigen. Ferner können solche Sensoren über Wake-Up Funktionen verfügen, so dass ein schnelles Ansprechverhalten aus einem Ruhezustand heraus möglich ist. Mögliche loT-Kommunikationsproto- kolle sind beispielsweise THREAD, Bluetooth Low Energy, Zigbee sowie Z- Wave. It is particularly advantageous if the local communication channels are based on an Internet of Things (loT) communication standard. The local communication paths can expediently be based on a loT communication standard in order, for example, to be able to easily integrate independent sensors designed for energy saving. Independent sensors, which are specially designed for loT, can advantageously only require a small bandwidth for communication. Furthermore, such sensors can have wake-up functions, so that a quick response from a rest state is possible. Possible loT communication protocols are, for example, THREAD, Bluetooth Low Energy, Zigbee and Z-Wave.
Es besteht die Möglichkeit, dass die lokalen Kommunikationswege auf dem IEEE 802.15.4 Kommunikationsstandard basieren. Der Standard IEEE 802.15.4 be- schreibt ein Übertragungsprotokoll für Wireless Personal Area Networks (WPAN). Der Standard definiert die untersten beiden Schichten des OSI-Modells (Open Systems Interconnection Model), den Bitübertragungs- und den MAC-Layer. Hö- here Protokollebenen mit Funktionen zum Routing und einer Anwendungsschnitt- steile werden durch andere Standards für Funknetze realisiert, wie beispiels- weise ZigBee. Der Standard IEEE 802.15.4 wird beispielsweise auch von There is a possibility that the local communication paths are based on the IEEE 802.15.4 communication standard. The IEEE 802.15.4 standard describes a transmission protocol for wireless personal area networks (WPAN). The standard defines the lowest two layers of the OSI model (Open Systems Interconnection Model), the bit transmission and the MAC layer. Higher protocol levels with routing functions and an application interface are realized by other standards for radio networks, such as ZigBee. The IEEE 802.15.4 standard is also used, for example, by
6L0WPAN (IPv6 over Low power Wireless Personal Area Network) verwendet. 6L0WPAN ist ein Kommunikationsprotokoll zur Funkdatenübertragung, welches von THREAD verwendet wird. THREAD ist eine IPv6 basierte, stromsparende Netzwerktechnologie für loT-Produkte. THREAD ist für Mesh networking (ver- maschtes Netz) ausgelegt. Es ist zudem IP-adressierbar mit AES Verschlüsse- lung. Sofern die lokalen Kommunikationswege auf dem IEEE 802.15.4 Kommuni- kationsstandard basieren, ergibt sich der Vorteil, dass eine Vielzahl von verschie- denen Funknetzen realisiert werden können, welche insbesondere für eine loT- Anwendung geeignet sind. 6L0WPAN (IPv6 over Low power Wireless Personal Area Network) is used. 6L0WPAN is a communication protocol for radio data transmission, which is used by THREAD. THREAD is an IPv6-based, energy-saving network technology for loT products. THREAD is designed for mesh networking. It is also IP addressable with AES encryption. If the local communication paths are based on the IEEE 802.15.4 communication standard, there is the advantage that a large number of different radio networks can be implemented, which are particularly suitable for a loT application.
Es besteht die Möglichkeit, dass die lokalen Kommunikationswege auf dem Blue- tooth Low Energy (BLE) Kommunikationsstandard basieren. Der Bluetooth Low Energy (BLE) Kommunikationsstandard ist eine Funktechnik, mit der sich Geräte in einer Umgebung von etwa 10 Metern vernetzen lassen. BLE unterscheidet sich von Bluetooth durch einen deutlich geringeren Stromverbrauch und gerin- gere Kosten. BLE arbeitet im 2,4 GHz ISM-Band und ist zudem für loT-Anwen- düngen geeignet. It is possible that the local communication channels are based on the Bluetooth Low Energy (BLE) communication standard. The Bluetooth Low Energy (BLE) communication standard is a radio technology with which devices can be networked in an area of around 10 meters. BLE differs from Bluetooth in that it has significantly lower power consumption and lower costs. BLE works in the 2.4 GHz ISM band and is also suitable for loT applications.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Kommunikationseinrichtung des Ver- brauchszählers und/oder die Kommunikationseinrichtung des eigenständigen Moduls über eine tertiäre Kommunikationsschnittstelle verfügen, die hergerichtet ist, über tertiäre Kommunikationswege mit einer zentralen Stelle zu kommunizie- ren. Für die tertiären Kommunikationswege können zweckmäßigerweise Low Power Wide Area Netzwerke (LPWAN) zum Einsatz kommen. LPWAN be- schreibt eine Klasse von Netzwerkprotokollen zur Verbindung von Niedrigener- giegeräten mit einem Netzwerkserver. Niedrigenergiegeräte können z. B. Ver- brauchszähler und Sensoren sein. Aufgrund der Verbindungsmöglichkeit von Niedrigenergiegeräten ist LPWAN zudem für IoT-Anwendungen geeignet. Ein Netzwerkserver kann sich beispielsweise in der zentralen Stelle befinden. Bei- spiele für LPWAN sind LoRaWAN bzw. LoRa der LoRa Alliance, Sigfox oder Sil- ver Spring von Silver Spring Networks. Diese tertiären Kommunikationswege können hergerichtet sein, um mit einer zentralen Stelle zu kommunizieren. Bei der zentralen Stelle kann es sich beispielsweise um einen Netzbetreiber oder ei- nen Energieversorger handeln. It is particularly expedient if the communication device of the consumption meter and / or the communication device of the independent module have a tertiary communication interface which is designed to communicate via tertiary communication channels with a central point. Low power can expediently be used for the tertiary communication channels Wide Area Networks (LPWAN) are used. LPWAN describes a class of network protocols for connecting low-energy devices to a network server. Low energy devices can e.g. B. Consumption counters and sensors. Because low-energy devices can be connected, LPWAN is also suitable for IoT applications. A network server can be located in the central location, for example. Examples of LPWAN are LoRaWAN or LoRa from the LoRa Alliance, Sigfox or Silver Spring from Silver Spring Networks. These tertiary communication channels can be prepared to communicate with a central point. The central point can be, for example, a network operator or an energy supplier.
Zweckmäßigerweise können die tertiären Kommunikationswege im Vergleich zu den lokalen Kommunikationswegen eine höhere Funkreichweite aufweisen. Vor- teilhafterweise ist der Verbrauchszähler in der Lage über lokale sowie über terti- äre Kommunikationswege Daten zu übertragen und zu empfangen. Damit ergibt sich der Vorteil, dass der Verbrauchszähler sowohl über lokal Kommunikations- wege mit externen eigenständigen Sensoren kommunizieren kann, als auch über größere Entfernungen mittels tertiären Kommunikationswege mit einer zentralen Stelle wie einem Netzbetreiber oder einem Energieversorger. Ein externes eigen- ständiges Modul ist vorteilhafterweise ebenso wie der Verbrauchszähler in der Lage über lokale sowie über tertiäre Kommunikationswege Daten zu übertragen und zu empfangen. Der Verbrauchszähler sowie das eigenständige Modul kön- nen somit Sensordaten des eigenständigen Sensors an die zentrale Stelle wei- tersenden. Über die lokalen Kommunikationswege ist zudem eine Kommunika- tion zwischen Verbrauchszähler und eigenständigem Modul möglich. The tertiary communication paths can expediently have a greater radio range than the local communication paths. The consumption meter is advantageously able to transmit and receive data via local and tertiary communication channels. This has the advantage that the consumption meter can communicate with external independent sensors via local communication channels, as well as with a central point such as a network operator or an energy provider over longer distances using tertiary communication channels. An external, independent module, like the consumption meter, is advantageously able to transmit and receive data via local and tertiary communication channels. The consumption meter and the independent module can thus send sensor data from the independent sensor to the central location. Communication between the consumption meter and an independent module is also possible via the local communication channels.
Vorteilhafterweise kann bei einer Mehrzahl an eigenständigen Sensoren jeder ei- genständige Sensor über eine individuelle Kennung verfügen, so dass jeder ei- genständige Sensor individuell adressierbar ist. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass mehrere Sensoren in einfacher Weise in die Anordnung eingebunden wer- den können. Zudem können verschiedene Arten von Sensoren gleichzeitig ver- wendet werden, die ihre Sensordaten beispielsweise an den Verbrauchszähler weiterleiten. Mögliche Arten von eigenständigen Sensoren sind beispielsweise Drucksensoren, beispielsweise für den Wasserdruck sowie Qualitätssensoren, wie z. B. Sensoren für die Wasserqualität. Zur Bestimmung der Wasserqualität wird beispielsweise der Chlorgehalt im Wasser gemessen. Zudem können Sen- soren zur Detektion von Mikroleckagen verwendet werden, um beispielsweise Beschädigungen an der Rohrleitung erkennen zu können. Bei einer Mehrzahl an eigenständigen Sensoren besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass ein Teil der Sensoren ihre Sensordaten an den Verbrauchzähler senden und ein anderer Teil die Sensordaten direkt an ein externes eigenständiges Modul senden. In the case of a plurality of independent sensors, each independent sensor can advantageously have an individual identifier, so that each independent sensor can be individually addressed. This has the advantage that several sensors can be integrated into the arrangement in a simple manner. In addition, different types of sensors can be used at the same time, which for example forward their sensor data to the consumption meter. Possible types of independent sensors are, for example, pressure sensors, for example for water pressure, and quality sensors, such as, for. B. Water quality sensors. To determine the water quality, for example, the chlorine content in the water is measured. In addition, sensors can be used to detect micro-leaks, for example to detect damage to the pipeline. In the case of a plurality of independent sensors, for example, there is the possibility that some of the sensors send their sensor data to the consumption meter and another part send the sensor data directly to an external, independent module.
Nebengeordnet beansprucht die vorliegende Erfindung zudem einen Verbrauchs- zähler zur Durchflusserfassung gekennzeichnet durch einen Verbrauchszähler wie er als Teil einer Anordnung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche beschrieben ist. Es besteht somit vorteilhafterweise die Möglichkeit, den Verbrauchszähler nachträglich mit weiteren externen eigenständigen Senso- ren auszustatten, welche beim Einbau des Verbrauchszählers noch nicht vorhan- den sind. In addition, the present invention claims a consumption meter for flow detection characterized by a consumption meter as described as part of an arrangement according to at least one of the preceding claims. There is thus advantageously the possibility of retrofitting the consumption meter with further external independent sensors which are not yet present when the consumption meter is installed.
Nebengeordnet beansprucht die vorliegende Erfindung zudem ein Verfahren zum Betrieb einer Anordnung umfassend mindestens einen Verbrauchszähler, sowie mindestens einen eigenständigen Sensor, wobei die Anordnung durch mindes- tens einen der Ansprüche 1 bis 11 gekennzeichnet ist, wobei der Verbrauchzäh- ler und/oder das eigenständige Modul mit dem eigenständigen Sensor kommuni- zieren und der Verbrauchszähler und/oder das eigenständige Modul die vom ei- genständigen Sensor empfangenen Daten weiter sendet. Es besteht somit die Möglichkeit, dass eine Kommunikation lediglich zwischen Verbrauchszähler und eigenständigem Sensor stattfindet, wobei der Verbrauchzähler die vom Sensor empfangenen Daten weiter sendet. Alternativ oder zusätzlich kann beispiels- weise das eigenständige Modul mit dem eigenständigen Sensor kommunizieren und die vom Sensor empfangen Daten weiter senden. Der Verbrauchzähler und/oder der eigenständige Sensor können zweckmäßigerweise energieautark ausgestaltet sein. Vorteilhafterweise stellt das Verfahren keine zusätzlichen An- forderungen an den Energiebedarf des Verbrauchszählers bzw. des eigenständi- gen Sensors. In addition, the present invention also claims a method for operating an arrangement comprising at least one consumption meter and at least one independent sensor, the arrangement being characterized by at least one of claims 1 to 11, the consumption meter and / or the independent module communicate with the independent sensor and the consumption meter and / or the independent module forwards the data received from the independent sensor. So there is Possibility that communication only takes place between the consumption meter and an independent sensor, the consumption meter continuing to send the data received by the sensor. As an alternative or in addition, the independent module can, for example, communicate with the independent sensor and forward the data received by the sensor. The consumption meter and / or the independent sensor can expediently be designed to be energy self-sufficient. The method advantageously makes no additional demands on the energy requirements of the consumption meter or of the independent sensor.
Zweckmäßigerweise kann der Verbrauchszähler die vom eigenständigen Sensor empfangenen Daten weiter an eine zentrale Stelle und/oder an ein eigenständi- ges Modul senden. Es bestehen verschiedene Möglichkeiten, wie der Ver- brauchszähler die vom eigenständigen Sensor empfangen Daten weiter sendet. Der Verbrauchszähler kann beispielsweise die Sensordaten direkt an die zentrale Stelle und/oder an ein eigenständiges Modul weiterleiten. Daneben besteht die Möglichkeit die Sensordaten z. B. zwischenzuspeichern, bis eine gewisse Daten- menge erreicht ist oder bis zu einem bestimmten Zeitpunkt. Zudem kann beim Übertragungsziel des Verbrauchszählers zwischen der zentralen Stelle oder ei- nem eigenständigen Modul gewählt werden. Sofern Daten vom Verbrauchszähler an das eigenständige Modul gesendet werden, können diese beispielsweise an- schließend vom eigenständigen Modul an die zentrale Stelle weitergesendet wer- den. Vorteilhafterweise können die Sensordaten gebündelt mit den Verbrauchsdaten versendet werden. Durch die Bündelung können beispielsweise die gesamten Daten, bestehend aus Verbrauchsdaten und Sensordaten, zu einem bestimmten Zeitpunkt mit einer Übertragung versendet werden. Mögliche Ziele der Übertra- gung sind z. B. die zentrale Stelle oder ein eigenständiges Modul. Dort sind die gebündelten Daten beispielsweise einfacher zu handhaben. The consumption meter can expediently send the data received by the independent sensor to a central location and / or to an independent module. There are various ways in which the consumption meter can send the data received by the independent sensor. The consumption meter can, for example, forward the sensor data directly to the central point and / or to an independent module. In addition, there is the possibility of the sensor data z. B. caching until a certain amount of data is reached or until a certain point in time. You can also choose between the central location or an independent module for the transmission target of the consumption meter. If data is sent from the consumption meter to the independent module, it can then be forwarded from the independent module to the central point, for example. Advantageously, the sensor data can be sent bundled with the consumption data. By bundling, for example, the entire data, consisting of consumption data and sensor data, can be sent at one time with one transmission. Possible goals of the transfer include: B. the central office or an independent module. The bundled data is easier to handle, for example.
Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführunasbeispielen Zweckmäßige Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden anhand von Zeichnungsfiguren nachstehend näher erläutert. Es zeigen: Description of the invention using exemplary embodiments Expedient embodiments of the present invention are explained in more detail below with reference to drawing figures. Show it:
Fig. 1 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Anordnung aus Fig. 1 is a simplified schematic representation of an arrangement
Verbrauchszähler, eigenständigem Sensor sowie eigenständigem Modul;  Consumption meter, stand-alone sensor and stand-alone module;
Fig. 2 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Anordnung aus Fig. 2 is a simplified schematic representation of an arrangement
Verbrauchszähler, einer Mehrzahl an eigenständigen Sensoren sowie eigenständigem Modul;  Consumption meter, a plurality of independent sensors and a separate module;
Fig. 3 eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer Anordnung aus Verbrauchszähler, eigenständigem Sensor sowie zentraler Stelle; Fig. 4 eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer Anordnung aus Verbrauchszähler, eigenständigem Sensor, eigenständigem Mo- dul sowie zentraler Stelle; 3 shows a highly simplified schematic illustration of an arrangement of consumption meter, independent sensor and central point; 4 shows a greatly simplified schematic representation of an arrangement of consumption meter, independent sensor, independent module and central location;
Fig. 5 eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer alternativen Fig. 5 is a highly simplified schematic representation of an alternative
Anordnung aus Verbrauchszähler, eigenständigem Sensor, eigen- ständigem Modul sowie zentraler stelle.  Arrangement of consumption meter, independent sensor, separate module and central point.
Eine vereinfachte schematische Darstellung einer Anordnung bestehend aus ei- nem Verbrauchszähler V, einem eigenständigen Sensor S sowie einem eigen- ständigen Modul M ist in Fig. 1 gezeigt. Der Verbrauchszähler ist in einer Rohrlei- tung 100 verbaut. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich bei der Rohrleitung 100 um eine Wasserleitung. Der Verbrauchszähler V misst mittels seines Mess- wertgebers W den Wasserverbrauch durch die Rohrleitung 100. Der Verbrauchs- zähler V verfügt zudem über ein Kommunikationsmodul KV sowie über eine Funkantenne 1. A simplified schematic representation of an arrangement consisting of a consumption meter V, an independent sensor S and an independent module M is shown in FIG. 1. The consumption meter is installed in a pipeline 100. In the present example, the pipeline 100 is a water pipe. The consumption meter V uses its sensor W to measure the water consumption through the pipeline 100. The consumption meter V also has a communication module KV and a radio antenna 1.
An der Rohrleitung 100 ist zudem ein eigenständiger Sensor S angebracht. Der eigenständige Sensor S befindet sich dabei in gewissem Abstand zum Ver- brauchzähler V. Der eigenständige Sensor S umfasst eine Sensoreinheit E, wel- che beispielsweise Eigenschaften des Wassers und/oder der Rohrleitung detek- tiert. So kann die Sensoreinheit E des eigenständigen Sensors S beispielsweise den Wasserdruck, die Wasserqualität und Mikroleckagen in der Rohrleitung 100 detektieren. Bei der Überwachung der Wasserqualität kann beispielsweise der Chlorgehalt im Wasser aufgezeichnet werden. Der eigenständige Sensor S ver- fügt weiter über ein Kommunikationsmodul KS sowie über eine Funkantenne 1. An independent sensor S is also attached to the pipeline 100. The independent sensor S is located at a certain distance from the Usage counter V. The independent sensor S comprises a sensor unit E, which detects, for example, properties of the water and / or the pipeline. For example, the sensor unit E of the independent sensor S can detect the water pressure, the water quality and micro leaks in the pipeline 100. When monitoring water quality, for example, the chlorine content in the water can be recorded. The independent sensor S also has a communication module KS and a radio antenna 1.
Das Kommunikationsmodul KV des Verbrauchszählers V und das Kommunikati- onsmodul KS des eigenständigen Sensors S verfügen über lokale Kommunikati- onsschnittstellen, welche hergerichtet sind über lokale Kommunikationswege 10 miteinander zu kommunizieren. Die Kommunikation zwischen dem eigenständi- gen Sensor S und dem Verbrauchszähler V findet beispielsweise über Bluetooth Low Energy (BLE) statt. Der Verbrauchszähler V kann somit den eigenständigen Sensor S, welcher sich in unmittelbarer Umgebung befindet, auslesen. Es be- steht auch die Möglichkeit, dass der eigenständige Sensor S seine Daten, insbe- sondere seine aufgezeichneten Sensordaten, aktiv an den Verbrauchszähler V sendet. Der Verbrauchszähler V fungiert somit als Gateway für den eigenständi- gen Sensor S. The communication module KV of the consumption meter V and the communication module KS of the independent sensor S have local communication interfaces which are designed to communicate with one another via local communication paths 10. Communication between the independent sensor S and the consumption meter V takes place, for example, via Bluetooth Low Energy (BLE). The consumption meter V can thus read the independent sensor S, which is located in the immediate vicinity. There is also the possibility that the independent sensor S actively sends its data, in particular its recorded sensor data, to the consumption meter V. The consumption meter V thus acts as a gateway for the independent sensor S.
Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung umfasst weiter ein eigenständiges Modul M. Das eigenständige Modul M verfügt über ein Kommunikationsmodul KM sowie über eine Funkantenne 1. Ferner ist das eigenständige Modul M bzw. das Kom- munikationsmodul KM dafür hergerichtet, über lokale Kommunikationswege 10 zu kommunizieren. Das eigenständige Modul M ist neben dem Verbrauchszähler V auch in der Lage Sensordaten des eigenständigen Sensors S zu empfangen. Somit ist das eigenständige Modul M über lokale Kommunikationswege 10 an den eigenständigen Sensor S und den Verbrauchszähler V angebunden. Der Verbrauchszähler V kann zudem die mittels Messwertgeber W aufgezeichneten Verbrauchsdaten an das eigenständige Modul M senden. Es besteht damit die Möglichkeit, dass der eigenständige Sensor S die aufgezeichneten Sensordaten an den Verbrauchszähler V sendet, der wiederum diese Sensordaten alleine o- der zusammen mit den Verbrauchsdaten an das eigenständige Modul M sendet. Die Kommunikationseinrichtung KV des Verbrauchszählers V verfügt zusätzlich über eine tertiäre Kommunikationsschnittstelle. Diese tertiäre Kommunikations- Schnittstelle ist hergerichtet, um über tertiäre Kommunikationswege 30 mit einer zentralen Stelle Z zu kommunizieren. Hierfür kann die zentrale Stelle über ein Kommunikationsmodul K verfügen, welches über tertiäre Kommunikationswege 30 kommuniziert. Die zentrale Stelle Z ist beispielsweise der Netzbetreiber oder der Energieversorger. Die zentrale Stelle kann somit beispielsweise die Funktion eines Head-End-Systems einnehmen. Der tertiäre Kommunikationsweg 30 weist dabei eine höhere Funkreichweite im Vergleich zum lokalen Kommunikationsweg 10 auf. Die Kommunikation zwischen dem Verbrauchszähler V und der zentralen Stelle Z findet somit beispielsweise über ein Long Range Wide Area Network (Lo- RaWAN) statt. Über den tertiären Kommunikationsweg 30 sendet der Ver- brauchszähler V die Verbrauchsdaten zusammen mit den vom eigenständigen Sensor S empfangenen Sensordaten an die zentrale Stelle Z. The arrangement shown in FIG. 1 further comprises an independent module M. The independent module M has a communication module KM and a radio antenna 1. Furthermore, the independent module M or the communication module KM is prepared for local communication paths 10 communicate. In addition to the consumption meter V, the independent module M is also able to receive sensor data from the independent sensor S. The independent module M is thus connected to the independent sensor S and the consumption meter V via local communication paths 10. The consumption counter V can also send the consumption data recorded by the measurement value transmitter W to the independent module M. There is thus the possibility that the independent sensor S sends the recorded sensor data to the consumption meter V, which in turn sends this sensor data alone or together with the consumption data to the independent module M. The communication device KV of the consumption meter V additionally has a tertiary communication interface. This tertiary communication interface is prepared to communicate with a central point Z via tertiary communication paths 30. For this purpose, the central point can have a communication module K which communicates via tertiary communication channels 30. The central point Z is, for example, the network operator or the energy supplier. The central point can thus take on the function of a head-end system, for example. The tertiary communication path 30 has a higher radio range compared to the local communication path 10. The communication between the consumption meter V and the central point Z thus takes place, for example, via a long range wide area network (Lo-RaWAN). The consumption meter V sends the consumption data together with the sensor data received from the independent sensor S to the central point Z via the tertiary communication path 30.
Die Kommunikationseinrichtung KM des eigenständigen Moduls M verfügt ebenso über eine tertiäre Kommunikationsschnittstelle. Diese tertiäre Kommuni- kationsschnittstelle ist ebenfalls hergerichtet, um über tertiäre Kommunikations- wege 30 mit der zentralen Stelle Z zu kommunizieren. Die Kommunikation zwi- schen dem eigenständigen Modul M und der zentralen Stelle Z findet beispiels- weise ebenso über ein Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) statt. Die Kommunikation des eigenständigen Moduls M mit der zentralen Stelle kann alter- nativ auch über ein anderes Netzwerkprotokoll stattfinden, als jenes mit dem der Verbrauchszähler V mit der zentralen Stelle Z kommuniziert. So kann der Ver- brauchszähler V beispielsweise über ein Long Range Wide Area Network (LoRa- WAN) - Netzwerkprotokoll und das eigenständige Modul M über das Sigfox- Netzwerk mit der zentralen Stelle Z kommunizieren. Die Sensordaten, welche das eigenständige Modul M vom eigenständigen Sensor S erhalten hat, sendet das eigenständige Modul M über den tertiären Kommunikationsweg 30 an die zentrale Stelle Z. The communication device KM of the independent module M also has a tertiary communication interface. This tertiary communication interface is also prepared to communicate with the central point Z via tertiary communication paths 30. The communication between the independent module M and the central point Z also takes place, for example, via a long range wide area network (LoRaWAN). The communication of the independent module M with the central point can alternatively also take place via a different network protocol than that with which the consumption meter V communicates with the central point Z. For example, the consumption meter V can communicate with the central point Z via a long range wide area network (LoRa-WAN) network protocol and the independent module M via the Sigfox network. The independent module M sends the sensor data received by the independent module M from the independent sensor S via the tertiary communication path 30 to the central point Z.
Fig. 2 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer Anordnung beste- hend aus einem Verbrauchszähler V, einer Mehrzahl an eigenständigen Senso- ren S1 - S3 sowie einem eigenständigen Modul M. Die eigenständigen Sensoren S1 - S3 sind vom Wasserversorger in die Rohrleitung 100 eingebaut worden. Der Verbrauchszähler V befindet sich in der Nähe der drei eigenständigen Sen- soren S1 - S3. Die jeweiligen Sensoreinheiten E der eigenständigen Sensoren S1 - S3 sind dabei unterschiedlich bzw. es werden unterschiedliche Messwerte erhoben. So misst die Sensoreinheit E des ersten eigenständigen Sensors S1 den Wasserdruck in der Rohrleitung 100. Die Sensoreinheit E des zweiten eigen- ständigen Sensors S2 misst die Wasserqualität. Mit der Sensoreinheit E des drit ten eigenständigen Sensors S3 werden Mikroleckagen in der Rohrleitung 100 de- tektiert. Der Wasserversorger verfolgt dabei das Ziel beispielsweise mithilfe des Sensors für die Wasserqualität den Chlorgehalt im Wasser zu überwachen. Die Kommunikationseinrichtungen KS der eigenständigen Sensoren S1 - S3 kommu- nizieren über lokale Kommunikationswege 10 mit dem Verbrauchszähler V. Bei- spielsweise verfügen alle Kommunikationseinrichtungen KS der eigenständigen Sensoren S1 - S3 über eine Bluetooth Low Energy - Schnittstelle. Über diese Schnittstelle werden die Sensoren S1 - S3 an den Verbrauchszähler V angebun- den. Die eigenständigen Sensoren S1 - S3 senden ihre Daten bzw. Sensordaten an den Verbrauchszähler V, wo die Daten der eigenständigen Sensoren S1 - S3 erfasst werden. Der Verbrauchszähler V sendet seinen Zählerstand bzw. seine Verbrauchsdaten und die von den eigenständigen Sensoren S1 - S3 erfassten Daten zusammen über tertiäre Kommunikationswege 30 an ein eigenständiges Modul M. Die Übertragung über tertiäre Kommunikationswege 30 kann beispiels- weise über eine LoRa-Schnittstelle stattfinden. Das eigenständige Modul M über- mittelt die vom Verbrauchszähler V empfangenen Daten weiter an eine zentrale Stelle Z, z. B. an den Wasserversorger. Das eigenständige Modul M kann für diese Übertragung dieselbe LoRa-Schnittstelle verwenden. Der Wasserversorger hat dadurch die Möglichkeit, das gesamte System bestehend aus Verbrauchs- zähler V und eigenständigen Sensoren S1 - S3 zu überwachen, ohne dass er vor Ort sein müsste. 2 shows a simplified schematic representation of an arrangement consisting of a consumption meter V, a plurality of independent sensors S1-S3 and an independent module M. The independent sensors S1-S3 have been installed in the pipeline 100 by the water supplier. The consumption meter V is located near the three independent sensors S1 - S3. The respective sensor units E of the independent sensors S1 - S3 are different or different measurement values are collected. The sensor unit E of the first independent sensor S1 thus measures the water pressure in the pipeline 100. The sensor unit E of the second independent sensor S2 measures the water quality. Micro-leaks in the pipeline 100 are detected with the sensor unit E of the third independent sensor S3. The water supplier is pursuing the goal of using the water quality sensor to monitor the chlorine content in the water, for example. The communication devices KS of the independent sensors S1 - S3 communicate with the consumption meter V via local communication paths 10. For example, all communication devices KS of the independent sensors S1 - S3 have a Bluetooth Low Energy interface. The sensors S1 - S3 are connected to the consumption meter V via this interface. The independent sensors S1 - S3 send their data or sensor data to the consumption meter V, where the data of the independent sensors S1 - S3 are recorded. The consumption meter V sends its meter reading or its consumption data and the data recorded by the independent sensors S1-S3 together to an independent module M via tertiary communication paths 30. The transmission via tertiary communication paths 30 can take place, for example, via a LoRa interface. The independent module M transmits the data received from the consumption meter V to a central point Z, e.g. B. to the water supplier. The independent module M can use the same LoRa interface for this transmission. This enables the water supplier to monitor the entire system, consisting of consumption meter V and independent sensors S1 - S3, without having to be on site.
Mögliche Ausgestaltungen der Anordnung sind in den nachfolgenden Fig. 3 bis Fig. 5 gezeigt: Possible configurations of the arrangement are shown in the following FIGS. 3 to 5:
In Fig. 3 ist eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer Anordnung bestehend aus Verbrauchszähler V, einem eigenständigen Sensor S sowie einer zentralen Stelle Z gezeigt. Der eigenständige Sensor S kommuniziert mit dem Verbrauchszähler V über lokale Kommunikationswege 10. Der Verbrauchszähler V sowie der eigenständige Sensor S beinhalten jeweils eine lokale BLE/THREAD Kommunikationsschnittstelle. Der Verbrauchszähler V kommuniziert über tertiäre Kommunikationswege 30 mit der zentralen Stelle Z. Als tertiäre Schnittstelle kann beispielsweise LoRa, Sigfox, Silver Spring oder ein anderes LPWAN-Kommuni- kationsprotokoll verwendet werden. Hierbei fungiert allein der VerbrauchszählerFIG. 3 shows a greatly simplified schematic illustration of an arrangement consisting of consumption meter V, an independent sensor S and a central point Z. The independent sensor S communicates with the consumption meter V via local communication paths 10. The consumption meter V and the independent sensor S each contain a local BLE / THREAD communication interface. The consumption meter V communicates with the central point Z via tertiary communication paths 30. LoRa, Sigfox, Silver Spring or another LPWAN communication protocol can be used as the tertiary interface, for example. Only the consumption counter functions here
V als Gateway für die Sensordaten des eigenständigen Sensors S. Der Ver- brauchszähler V kann die empfangenen Sensordaten speichern und bündeln so- wie zusammen oder getrennt mit den Verbrauchsdaten an die zentrale Stelle Z übermitteln. Das Weitersenden an die zentrale Stelle Z kann dabei zyklisch an definierten Zeiten oder nach einem festgelegten Zeitplan erfolgen. Bei der zentra- len Stelle Z kann es sich beispielsweise um den Netzbetreiber und/oder den Energieversorger handeln, welchem es durch die zusätzlichen Sensordaten mög- lich ist, beispielsweise Leckagen zu erkennen, den Druck in der Rohrleitung 100 zu überprüfen oder die Wasserqualität zu überwachen. V as gateway for the sensor data of the independent sensor S. The consumption meter V can store and bundle the received sensor data and transmit them together or separately with the consumption data to the central point Z. Forwarding to the central point Z can take place cyclically at defined times or according to a defined schedule. The central point Z can be, for example, the network operator and / or the energy supplier, who can use the additional sensor data to detect leaks, to check the pressure in the pipeline 100 or to monitor the water quality, for example ,
In Fig. 4 ist eine alternative Ausgestaltung gezeigt. Hier umfasst die Anordnung neben dem Verbrauchszähler V und dem eigenständigen Sensor S zudem ein ei- genständiges Modul M. Der eigenständige Sensor S kommuniziert mit dem Ver- brauchszähler V über lokale Kommunikationswege 10. Der Verbrauchszähler V kommuniziert allerdings nicht direkt mit der zentralen Stelle Z. Die Erfassung der Sensordaten vom eigenständigen Sensor S übernimmt weiterhin der Verbrauchs- zähler V. An den Verbrauchszähler V ist über eine lokale BLE/THREAD Kommu- nikationsschnittstelle ein eigenständiges Modul M angebunden. Das eigenstän- dige Modul M verfügt neben einer Schnittstelle für lokale Kommunikationswege 10 auch über eine tertiäre Kommunikationsschnittstelle zur Übertragung über ter- tiäre Kommunikationswege 30. Als tertiäre Schnittstelle kann beispielsweise LoRa, Sigfox, Silver Spring oder ein anderes LPWAN-Kommunikationsprotokoll verwendet werden. Die Erfassung der Sensordaten vom eigenständigen Sensor S durch den Verbrauchszähler V erfolgt wie in der in Fig. 3 gezeigten Ausgestal- tung. Allerdings werden die Sensordaten und die Verbrauchsdaten vom Ver- brauchszähler V nicht direkt an die zentrale Stelle Z gesendet, sondern an das eigenständige Modul M. Somit werden die Daten nicht direkt vom Verbrauchs- zähler V an den Netzbetreiber bzw. den Energieversorger gesendet. Das eigen- ständige Modul M übernimmt die Aufgabe, die vom Verbrauchszähler V empfan- genen Daten anschließend über eine tertiäre Schnittstelle, wie z. B. LoRa, Sigfox oder Silver Spring an den Netzbetreiber bzw. den Energieversorger zu übermit- teln. An alternative embodiment is shown in FIG. Here, in addition to the consumption counter V and the independent sensor S, the arrangement also includes an independent module M. The independent sensor S communicates with the consumption counter V via local communication paths 10. However, the consumption counter V does not communicate directly with the central point Z. The consumption meter V continues to collect the sensor data from the independent sensor S. An independent module M is connected to the consumption counter V via a local BLE / THREAD communication interface. In addition to an interface for local communication paths 10, the independent module M also has a tertiary communication interface for transmission via tertiary communication paths 30. LoRa, Sigfox, Silver Spring or another LPWAN communication protocol can be used as the tertiary interface. The acquisition of the sensor data from the independent sensor S by the consumption counter V is carried out as in the embodiment shown in FIG. 3. However, the sensor data and the consumption data are not sent from the consumption meter V directly to the central point Z, but to the independent module M. Thus, the data are not sent directly from the consumption meter V to the network operator or the energy supplier. The independent module M takes on the task of subsequently receiving the data received from the consumption meter V via a tertiary interface, such as, for. B. LoRa, Sigfox or to transmit Silver Spring to the network operator or the energy supplier.
In Fig. 5 ist eine weitere alternative Ausgestaltung gezeigt. Hierbei umfasst die Anordnung einen Verbrauchszähler V, einen eigenständigen Sensor S sowie ein eigenständiges Modul M. Die Komponenten der Anordnung in dieser Ausgestal- tung sind die gleichen wie in der in Fig. 4 gezeigten Ausgestaltung. Allerdings wird in der vorliegenden Ausgestaltung die Erfassung der Sensordaten vom ei- genständigen Modul M übernommen. Die Sensordaten der eigenständigen Sen- soren S werden hierfür über lokale Kommunikationswege 10 an das eigenstän- dige Modul M übertragen. Die Verbrauchsdaten bzw. der Zählerstand des Ver- brauchszählers V werden ebenfalls über lokale Kommunikationswege 10 an das eigenständige Modul M übertragen. Das eigenständige Modul M kann hierfür den Zählerstand bzw. die Verbrauchsdaten beim Verbrauchzähler V abfragen. Das eigenständige Modul M übermittelt anschließend wie in der in Fig. 4 gezeigten Ausgestaltung die Daten bestehend aus Sensordaten sowie Verbrauchsdaten an die zentrale Stelle Z. Die Übertragung an die zentrale Stelle Z erfolgt über eine tertiäre Schnittstelle wie z. B. LoRa, Sigfox, Silver Spring oder ein anderes LPWAN-Kommunikationsprotokoll. A further alternative embodiment is shown in FIG. Here, the arrangement comprises a consumption meter V, an independent sensor S and an independent module M. The components of the arrangement in this embodiment are the same as in the embodiment shown in FIG. 4. However, in the present embodiment, the acquisition of the sensor data is carried out by the module M. For this purpose, the sensor data of the independent sensors S are transmitted to the independent module M via local communication paths 10. The consumption data or the meter reading of the consumption meter V are likewise transmitted to the independent module M via local communication paths 10. For this purpose, the independent module M can query the meter reading or the consumption data at the consumption meter V. The independent module M then transmits the data consisting of sensor data and consumption data to the central point Z, as in the embodiment shown in FIG. 4. B. LoRa, Sigfox, Silver Spring or another LPWAN communication protocol.
BEZUGSZEICHEN LISTE REFERENCE LIST
V Verbrauchszähler V consumption meter
S eigenständiger Sensor S independent sensor
M eigenständiges Modul  M independent module
Z zentrale Stelle  Z central location
KV Kommunikationseinrichtung des Verbrauchszählers KS Kommunikationseinrichtung des eigenständigen SensorsKV Communication device of the consumption meter KS Communication device of the independent sensor
KM Kommunikationseinrichtung des eigenständigen Moduls K Kommunikationseinrichtung der zentralen Stelle KM communication device of the independent module K communication device of the central office
W Messwertgeber des Verbrauchszählers W Consumption meter sensor
E Sensoreinheit des eigenständigen Sensors E Sensor unit of the independent sensor
1 Antenne 1 antenna
10 lokale Kommunikation 10 local communication
30 tertiäre Kommunikation 30 tertiary communication
100 Rohrleitung 100 pipeline

Claims

PAT E N TA N S P RÜ C H E PAT EN TA NSP RÜ CHE
1. Anordnung umfassend 1. Comprehensive arrangement
mindestens einen Verbrauchszähler (V) zur Durchflusserfassung, so- wie  at least one consumption meter (V) for flow measurement, as well as
mindestens einen eigenständigen Sensor (S) zur Erfassung von an- deren Messgrößen als des Durchflusses, wobei  at least one independent sensor (S) for detecting measurement variables other than the flow, wherein
der Verbrauchszähler (V)  the consumption meter (V)
einen Messwertgeber (W),  a sensor (W),
eine Recheneinheit sowie  a computing unit as well
eine Kommunikationseinrichtung (KV) umfasst, und der Sensor (S)  comprises a communication device (KV), and the sensor (S)
eine Sensoreinheit (E),  a sensor unit (E),
eine Recheneinheit sowie  a computing unit as well
eine Kommunikationseinrichtung (KS) umfasst,  comprises a communication device (KS),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Verbrauchszähler (V) eine Schnittstelle zur Kommunikation per Funk mit dem eigenständigen Sensor (S) aufweist, und  the consumption meter (V) has an interface for radio communication with the independent sensor (S), and
der Verbrauchszähler (V) eine Schnittstelle zum Senden der vom ei- genständigen Sensor (S) empfangenen Daten aufweist.  the consumption meter (V) has an interface for sending the data received by the independent sensor (S).
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the arrangement
ein eigenständiges Modul (M), vorzugsweise ein Datensammler, mit einem Gehäuse sowie  an independent module (M), preferably a data collector, with a housing and
einer Kommunikationseinrichtung (KM)  a communication device (KM)
umfasst.  includes.
3. Anordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrauchszähler (V) und/oder der eigenständige Sensor (S) jeweils ein eigenes Gehäuse umfassen. 3. Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the consumption meter (V) and / or the independent sensor (S) each comprise its own housing.
4. Anordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der eigenständige Sensor (S) Daten, ins- besondere Sensordaten, an den Verbrauchszähler (V) und/oder an das ei- genständige Modul (M) sendet. 4. Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the independent sensor (S) sends data, in particular sensor data, to the consumption meter (V) and / or to the independent module (M).
5. Anordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung (KV) des5. Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the communication device (KV) of the
Verbrauchszählers (V) und/oder die Kommunikationseinrichtung (KS) des eigenständigen Sensors (S) und/oder die Kommunikationseinrichtung (KM) des eigenständigen Moduls (M) über eine lokale Kommunikationsschnitt- steile verfügen, die hergerichtet ist, über lokale Kommunikationswege (10) zu kommunizieren. Consumption meter (V) and / or the communication device (KS) of the independent sensor (S) and / or the communication device (KM) of the independent module (M) have a local communication interface that is prepared via local communication channels (10) to communicate.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die lokalen Kommunikationswege (10) auf einem Internet of Things (loT) - Kommunikationsstandard basieren. 6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the local communication paths (10) are based on an Internet of Things (loT) communication standard.
7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die lokalen Kommunikationswege (10) auf dem IEEE 802.15.4 Kom- munikationsstandard basieren. 7. Arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that the local communication paths (10) are based on the IEEE 802.15.4 communication standard.
8. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die lokalen Kommunikationswege (10) auf dem Bluetooth Low Energy (BLE) Kommunikationsstandard basieren. 8. Arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that the local communication paths (10) are based on the Bluetooth Low Energy (BLE) communication standard.
9. Anordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung (KV) des Verbrauchszählers (V) und/oder die Kommunikationseinrichtung (KM) des eigenständigen Moduls (M) über eine tertiäre Kommunikationsschnittstelle verfügen, die hergerichtet ist, über tertiäre Kommunikationswege (30) mit einer zentralen Stelle (Z) zu kommunizieren. 9. Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the communication device (KV) of the consumption meter (V) and / or the communication device (KM) of the independent module (M) have a tertiary communication interface, which is designed to communicate via tertiary communication channels (30) with a central point (Z).
10. Anordnung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die tertiären Kommunikationswege (30) im Ver- gleich zu den lokalen Kommunikationswegen (10) eine höhere Funkreich- weite aufweisen. 10. Arrangement according to at least one of claims 5 to 9, characterized in that the tertiary communication paths (30) have a greater radio range than the local communication paths (10).
11. Anordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Mehrzahl an eigenständigen Sensoren (S1 - S3) jeder eigenständigen Sensor (S) über eine individuelle Kennung verfügt, so dass jeder eigenständige Sensor (S) individuell adres- sierbar ist. 11. Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the case of a plurality of independent sensors (S1 - S3), each independent sensor (S) has an individual identifier, so that each independent sensor (S) can be addressed individually ,
12. Verbrauchszähler (V) zur Durchflusserfassung 12. Consumption meter (V) for flow measurement
gekennzeichnet durch  marked by
einen Verbrauchszähler (V) wie er als Teil einer Anordnung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche beschrieben ist.  a consumption meter (V) as described as part of an arrangement according to at least one of the preceding claims.
13. Verfahren zum Betrieb einer Anordnung umfassend 13. A method of operating an assembly comprising
mindestens einen Verbrauchszähler (V), sowie  at least one consumption meter (V), and
mindestens einen eigenständigen Sensor (S),  at least one independent sensor (S),
gekennzeichnet durch  marked by
eine Anordnung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , wobei  an arrangement according to at least one of claims 1 to 1 1, wherein
der Verbrauchzähler (V) und/oder das eigenständige Modul (M) mit dem eigenständigen Sensor (S) kommunizieren und  the consumption meter (V) and / or the independent module (M) communicate with the independent sensor (S) and
der Verbrauchszähler (V) und/oder das eigenständige Modul (M) die vom eigenständigen Sensor (S) empfangenen Daten weiter sendet. the consumption meter (V) and / or the independent module (M) transmits the data received from the independent sensor (S).
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der14. The method according to claim 13, characterized in that the
Verbrauchszähler (V) die vom eigenständigen Sensor (S) empfangenen Daten weiter an eine zentrale Stelle (Z) und/oder an ein eigenständiges Modul (M) sendet. Consumption meter (V) sends the data received by the independent sensor (S) to a central point (Z) and / or to an independent module (M).
15. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten gebündelt mit den Ver- brauchsdaten versendet werden. 15. The method according to at least one of claims 13 or 14, characterized in that the sensor data are sent bundled with the consumption data.
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