ES2191543B1 - Dispositivo de telerrelevo de aparatos de medida. - Google Patents
Dispositivo de telerrelevo de aparatos de medida.Info
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Abstract
Un dispositivo (1) de telerrelevo de aparatos (A) de medida especialmente, de aparatos de medición de consumo, tales como contadores eléctricos, de agua, de gas, comprende: - en cada aparato (A) de medición, al menos, un medio (2) de emisión radio de una primera señal que indica el valor la magnitud medida; - al menos, un medio (4) de recepción radio de la primera señal emitida; - al menos, un medio de conversión de la señal recibida por el medio (4) de recepción radio en una segunda señal que puede ser transmitida por un bus; - al menos, un bus (5) unido al medio de conversión y apto para transmitir la segunda señal; - al menos, un medio (6) de recopilación de los datos transmitidos por el bus (5).
Description
Dispositivo de telerrelevo de aparatos de
medida.
La invención se refiere a un dispositivo de
telerrelevo de aparatos de medición.
Un ámbito de aplicación de la invención es el
relevo de aparatos de medición de consumo, tales como contadores
eléctricos, de agua, de gas o de calor.
En los inmuebles o viviendas agrupadas, es
necesario poder asegurar el relevo regular de un gran número de
contadores de consumo.
Clásicamente, un encargado leía el mismo
visualmente cada contador de cada vecino. Esto implicaba largos
desplazamientos de personal a los lugares, molestias a los
inquilinos o incluso la imposibilidad de acceder al contador que hay
que leer en caso de ausencia.
El documento WO 90/04315 describe un dispositivo
de telerrelevo en el cual varios contadores transmiten por un enlace
por un cable común sus datos de consumo a medios de recopilación. Un
dispositivo de este tipo permite, ciertamente, leer automáticamente
a distancia los contadores, pero necesita el cableado de cada
contador al enlace por cable, lo que puede representar un coste
prohibitivo.
El documento WO 97/33261 prevé una red celular
que comprende, en cada célula, una única recopilación por radio de
los datos emitidos por emisores asociados a los contadores situados
dentro de la célula. Esta red exige emisores potentes y una soporte
lógico complicado.
La invención pretende poner remedio a los
inconvenientes del estado de la técnica y obtener un dispositivo de
telerrelevo, que sea económico en cuanto al material que hay que
instalar, de un mantenimiento fácil, que no necesite intervención
importante en caso de inclusión de un nuevo contador y que pueda
integrarse fácilmente a los sistemas existentes.
El objeto de la invención es un dispositivo de
telerrelevo de aparatos de medición, especialmente, aparatos de
medición de consumo, tales como contadores eléctricos, de agua, de
gas o de calor, caracterizado porque comprende:
- -
- en cada aparato de medición, al menos, un medio de emisión radio de una primera señal que indica la magnitud medida;
- -
- al menos, un medio de recepción radio de la primera señal emitida;
- -
- al menos, un medio de conversión de la señal recibida por el medio de recepción radio en una segunda señal que puede ser transmitida por un bus;
- -
- al menos, un bus unido al medio de conversión y apto para transmitir la segunda señal;
- -
- al menos, un medio de recopilación de los datos transmitidos por el bus.
Gracias a este dispositivo, se engloba fácilmente
un nuevo contador para su telerrelevo, dotándole simplemente del
medio de emisión. No hay, así, que añadir cables eléctricos. El bus
puede ser instalado en las zonas de gran concentración de aparatos
de medición para transmitir sus datos de consumo, pudiendo
multiplicarse los medios de recepción a lo largo de éste. Los
componentes del dispositivo pueden ser prefabricados en serie
independientemente del lugar en donde serán instalados y ser, así,
universales. El dispositivo es compatible con los sistemas de
cables. Los costes de instalación del dispositivo se disminuyen,
así, considerablemente.
Según una característica, el medio de emisión
comprende medios de cálculo de la primera señal.
Según una característica, el medio de recepción
comprende medios de almacenamiento de la primera señal recibida.
Según una característica, que permite la puesta
en práctica de un protocolo de comunicación, el medio de recepción y
el medio de emisión comprenden, cada uno,
emisores-receptores radio.
Según una característica, el medio de recepción
es apto para funcionar a varias frecuencias radio diferentes
predeterminadas correspondientes a la frecuencia de emisión radio
de, al menos, un medio de emisión.
En un modo de realización, los medios de
emisión/recepción tienen un alcance suficiente para que las señales
emitidas por varios medios de emisión asociados a aparatos de
medición de consumo, por ejemplo, situados en un mismo piso o en uno
o varios pisos adyacentes de un inmueble, sean recibidas por un solo
medio de recepción, situado, por ejemplo, en el citado piso. Los
medios de recepción están unidos al bus por intermedio de los medios
de conversión y el medio de recopilación está situado, por ejemplo,
en la parte baja del inmueble. Este modo de realización permite
ahorrar de medios de recepción suplementarios para contadores
suficientemente próximos.
Un tercer modo de realización permite extender
más el dispositivo de telerrelevo. Está previsto un segundo grupo de
medios de emisión que comprenden, al menos, un segundo medio de
emisión asociado, al menos, a un segundo aparato de medición, al
menos, un segundo medio de recepción y un segundo bus, un medio de
emisión radio de pasarela, unido al segundo bus, que está asociado a
un medio de recepción radio de pasarela, unido al primer bus, para
transmitirle la señal procedente del segundo bus. Están previstos
medios de conversión de la señal presente en el segundo bus en señal
radio y de la señal radio recibida por el medio de recepción radio
pasarela en segunda señal. Se ahorran, así, medios de recopilación
suplementarios, utilizándose uno solo en común para todos los bus,
pero, también, de cableados entre los bus.
Según una característica de la invención, el
medio de recopilación está unido por una línea telefónica RTC o
radio telefónica a una central de lectura y de gestión de los datos
recopilados en él. En una variante, que permite leer los datos de
varios aparatos de medición simultáneamente en un solo lugar, el
medio de recopilación comprende una base o caja de
teletransferencia, situada, por Ejemplo, a pie del inmueble, apta
para ser conectada a un terminal de captura portátil que permite la
lectura de los datos presentes en el bus.
Un modo de realización prevé que el medio de
emisión radio comprenda una unidad central apta para tener en cuenta
la magnitud medida por el aparato de medición asociado,
especialmente, por recuento de número de impulsos, que indica el
valor de la magnitud medida facilitada por el aparato asociado, y
apta para convertir la magnitud facilitada por el aparato en una
señal numérica enviada a un circuito de modulación FSK, un filtro de
altas frecuencias, un amplificador, un filtro de adaptación de
antena y una antena en cascada para emitir la primera señal.
Otro modo de realización prevé que el medio de
emisión radio comprenda en cascada un módulo de recepción del bus
destinado a recibir datos numéricos del valor de la magnitud medida
provenientes de una salida numérica de un aparato de medición, un
modulador-desmodulador, un filtro, un amplificador
de potencia y una antena de emisión de la primera señal.
Para una mejor cobertura, el medio de emisión es
tal que la antena presenta, una potencia radiada de, al menos, 20 mW
y, especialmente, de 100 mW.
En un modo de realización, el medio de recepción
radio y/o el medio de emisión radio comprenden un botón que puede
ser accionado desde el exterior, destinado a la instalación y la
desinstalación.
El medio de recepción radio comprende, por
ejemplo, una antena que puede ser conectada a un filtro, a un
amplificador de bajo ruido y a un
modulador-desmodulador en cascada.
El modulador-desmodulador está
unido a un descodificador, por ejemplo, de tipo Manchester, y el
medio de conversión comprende un modulador de amplitud de todo o
nada mandado en función de la señal procedente del descodificador y
unido a un circuito de ataque del bus, que comprende un
transformador.
El circuito de ataque recibe la señal procedente
del modulador por intermedio de transistores bipolares de tipo npn y
pnp montados, cada uno, en emisor común, de manera que estén
bloqueados en reposo.
El medio de recopilación comprende medios de
conmutación de los datos transmitidos en, al menos, una entrada de
bus, hacia, al menos, una salida conectada a la base o caja de
teletransferencia, o hacia la línea telefónica, RTC o
radiotelefónica por intermedio de un módem.
El medio de recopilación comprende una unidad
central que manda los medios de conmutación, al menos, un módulo de
emisión y, al menos, un módulo de recepción en los cuales los medios
de conmutación son conmutados para la transferencia de los datos
recopilados hacia la línea telefónica, RTC o radiotelefónica.
Una extensión prevé una caja de gestión de carga
destinada a ser montada en una línea de alimentación de energía de
un usuario y que comprende un módulo apto para cortar o disminuir la
alimentación de energía facilitada a la línea de alimentación y para
recibir un mando en este sentido.
En una realización, la caja de gestión de carga
comprende un medio de recepción de señal de mando del órgano de
corte, apto para ser conectado por intermedio de un bus a un medio
de mando.
En otra realización, la caja de gestión de carga
comprende un captador de energía destinado a ser montado en la línea
y que facilita una señal de mando al órgano de corte, cuando el
valor de la cantidad de energía medida por el captador es superior a
un valor prerregistrado.
Según una característica, el medio de emisión
comprende órganos de fijación, especialmente por enclavamiento,
atornillamiento, a una parte de los aparatos de medición,
especialmente, a una pared o a una arista de estos.
Según otra característica, el medio de emisión
y/o el medio de recepción están alojados en una caja que comprende
una ventana transparente que hace aparecer una información tal como
un número de serie.
Según otra característica, el medio de emisión
y/o el medio de recepción, el medio de recopilación y/o los medios
de pasarela están alojados en cajas idénticas.
La invención se comprenderá mejor a la luz de la
descripción que sigue, hecha en relación con los dibujos, dados
únicamente a título de ejemplos, en los cuales:
- La figura 1 es un sinóptico modular esquemático
del dispositivo de telerrelevo de aparatos de medición según la
invención;
- La figura 2 representa el dispositivo según la
invención en una configuración que puede ser instalada en un
inmueble de pisos;
- La figura 3 representa esquemáticamente el
dispositivo de acuerdo con la invención en una configuración que
permite incluir una pluralidad de contadores distantes;
- La figura 4 es un sinóptico modular esquemático
de un transpondedor que permite emitir una señal indicativa del
valor de la magnitud medida por un aparato de medición simple;
- La figura 5 es una vista esquemática en corte
desde arriba de la caja del transpondedor según la
\hbox{figura
4;}
- La figura 6 es una vista esquemática en corte
frontal de la caja del transpondedor según la
\hbox{figura
4;}
- la figura 7 es una vista esquemática en corte
lateral de la caja del transpondedor según la figura 4;
- La figura 8 es un sinóptico modular esquemático
de un módulo radio de una interfaz radio con la que está equipado el
dispositivo;
- La figura 9 es un sinóptico modular de un
circuito de conversión de datos de bus de la interfaz radio;
- La figura 10 es un sinóptico modular
esquemático de un circuito de recopilación de los datos de los
contadores; y
- La figura 11 es un sinóptico modular
esquemático de una caja de gestión de carga de la que puede estar
previsto el dispositivo.
La figura 1 muestra aparatos de medición A que
facilitan un valor de la magnitud medida. Son, por ejemplo, aparatos
de medición de consumo tales como contadores de electricidad A1,
contadores de gas A2 o contadores de agua o calor, no representados.
Los aparatos de medición A son de uso doméstico o de otro uso. En
una primer aplicación, los aparatos de medición A, A1, A2 facilitan
su valor de la magnitud medida, en forma de impulsos analógicos,
especialmente, en los contadores de agua, de gas, de calor o para
los contadores de electricidad clásicos. En una segunda aplicación,
los aparatos A de medición, en lugar de facilitar impulsos son
contadores A1 de electricidad de tipo avanzado, tales como los
contadores azules electrónicos, y facilitan su valor de la magnitud
medida, en forma de datos numéricos por un puerto 3 de salida. En la
segunda aplicación, los contadores A1 son, por ejemplo, de tipo
EURIDIS o Mbus, de tipo S10C2 o S10C1 de la sociedad SAGEM.
De acuerdo con la invención, el dispositivo 1 de
telerrelevo de los aparatos de medición comprende un transpondedor 2
asociado a cada aparato A. Los transpondedores 2 son aptos para
emitir en radiofrecuencia una primera señal que contiene una
información indicadora del valor de la magnitud medida por el
aparato A al cual está asociado.
Los transpondedores 2 están montados, ya sea
directamente en el aparato A, estando, por ejemplo, integrados en
éste, o bien montados en la proximidad de éste, como está
representado, siendo transmitido el valor de la magnitud medida por
el aparato A al transpondedor 2 por conductores eléctricos 3 que los
unen.
Una interfaz radio 4, 4A, 4B está prevista para
recibir la señal radio emitida por uno o varios transpondedores 2,
2A, 2B y que indica el valor de la magnitud medida por el aparato A
asociado y para almacenar y convertir la señal recibida en una señal
eléctrica que puede ser transmitida por un bus. El dispositivo
utiliza varias frecuencias de transmisión radio diferentes a fin de
evitar las interferencias mutuas.
Las interfaces 4 están unidas a un bus 5 apto
para transportar las segundas señales eléctricas transmitidas por
las interfaces 4. El bus 5 conduce a una caja 6 de recopilación de
los datos transmitidos por el bus, contenidos en las segundas
señales transmitidas. La caja 6 es apta para transferir los datos
indicadores de las magnitudes medidas por los aparatos A. En otra
realización, no representada, la caja de recopilación es apta,
igualmente, para almacenar los datos indicadores de las magnitudes
medidas por los aparatos A.
Una interfaz 4B está prevista para comunicar de
manera bidireccional en radiofrecuencia con transpondedores 2B y
para convertir las primeras señales en segundas señales y viceversa.
En aparatos de medición de tipo EURIDIS o Mbus, en el transpondedor
2 y en la interfaz 4 están previstos medios de emisión/recepción
radio y medios de conversión adecuados, a fin de asegurar un enlace
radio bidireccional.
En una realización, la caja 6 está unida a una
línea 10 telefónica RTC de la red telefónica conmutada o
radiotelefónica, por ejemplo GSM, por la cual los datos contenidos
en la caja 6 son transmitidos a una central 11 de lectura y de
gestión de los datos, unida a la línea 10.
En otra realización, la caja 6 comprende una base
o caja de teletransferencia 7 apta para ser conectada a un terminal
de captura portátil 8 que permite la lectura en el propio lugar de
los datos, por intermedio de un acoplador 9 de teletransferencia que
puede ser enchufado a una base 7. En este caso, la base 7 está unida
directamente a su bus 5 respectivo. En la caja 6 pueden estar
previstas dos bases o cajas de teletransferencia 7, IBIS para la
lectura respectiva de los datos presentes en dos bus 5, 5BIS
destinados a estar unidos, cada uno, a sus interfaces radio 4.
En la realización representada en la figura 1,
está previsto a la vez la línea 10 y las bases 7, 7BIS respectivas
unidas a las respectivas salidas de la base de la caja 6, lo que
hace posible la lectura de la caja 6 en el propio lugar o a
distancia. En la figura 2, cada interfaz 4 está dedicada a una zona
de cobertura definida por el alcance de
emisión-recepción de las señales radio.
Ventajosamente, una interfaz 4 puede recibir varias señales radio
emitidas en una zona de cobertura. Las interfaces radio 4 están
repartidas a lo largo del bus 5 de manera que cubran zonas distintas
en las cuales se encuentran aparatos A. Así, puede añadirse una
interfaz 4 en el caso en que el alcance radio de una interfaz
próxima sea inferior a la distancia que separa esta última de un
aparato A, a fin de cubrir este último.
Las interfaces radio 4 están previstas, por
ejemplo, en los diferentes pisos de un inmueble, para cubrir cada
uno de los contadores de su respectivo piso o en ciertos pisos del
inmueble cuando estos pueden cubrir, igualmente, pisos adyacentes,
como el de arriba y el de abajo. En este caso, la caja 6 de
recopilación está prevista en la parte baja del inmueble, estando
previsto el bus 5 verticalmente de piso en piso.
En la figura 3, en el bus 5 está prevista una
interfaz 12 de pasarela radio para recibir las señales emitidas por
una interfaz 13 de pasarela y que contienen los datos presentes en
un segundo bus 14 al cual está unida. Segundas interfaces radios 15,
similares a las primeras interfaces radio 4, están conectadas al
segundo bus 14 para transmitirle los datos contenidos en las señales
que ellas han recibido de los transpondedores asociados a segundos
aparatos de medición, no representados. Están previstos medios de
conversión de la señal presente en el segundo bus 14 en señal radio
para la interfaz 13 de pasarela y medios de conversión de la señal
radio recibida por el medio 12 de recepción radio de pasarela en
segunda señal para el
\hbox{bus 5.}
Esto permite extender el bus 5 a un bus contiguo
14 utilizando al mismo tiempo una sola caja de recopilación 6 que
recogerá, igualmente, los datos provenientes del segundo bus 14 por
intermedio de las interfaces 12, 13.
En la figura 4, el transpondedor 2A, 2B comprende
un microcontrolador 16 apto para recibir el valor de la magnitud
medida por el aparato de medición A y activar la emisión radio de la
primera señal que indica este valor. De manera clásica, el aparato
A, A2, A1 de medición, cuando éste facilita una señal analógica en
forma de impulsos, comprende un contacto C o análogo, que puede ser
abierto o cerrado un cierto número de veces en función de la
medición efectuada por éste. El transpondedor 2 comprende dos
entradas eléctricas 18, 19 destinadas a ser unidas a los dos bornes
del contacto C. El borne 18 está unido a la masa 20 del
transpondedor 2. El borne 19 está unido por intermedio de una
resistencia 21 a una entrada 22 del microcontrolador 16. Una segunda
patilla 23 del microcontrolador 16 está unida al punto medio de un
puente de resistencias, en el cual, la primera 24 está unida a una
tensión de alimentación continua VCC y la segunda 25 está unida a la
entrada 22, unida a su vez a la masa por una capacidad 26. La
resistencia 24 es de un valor netamente mayor que la resistencia 25,
por ejemplo, respectivamente, 3,3 Mega ohm y 10 kilo ohm, superior a
su vez al valor de la resistencia 21, por ejemplo, igual a 1 kilo
ohm. Cuando el contacto C del aparato A, A1, A2 está cerrado, la
alimentación de la entrada 22 se efectúa a través de las
resistencias 24 y 25 y la patilla 23 está posicionada en entrada de
gran impedancia. Cuando el contacto C está abierto, la patilla 23
está posicionada en salida y facilita la alimentación a través de la
resistencia 25 a la entrada 22. Esta disposición permite consumir
muy poca corriente y tener tiempos de respuesta rápidos.
El microcontrolador 16 cuenta el número de
impulsos presentes en su entrada 22 y en la patilla 23 en una señal
numérica que indica el valor de la magnitud medida por el aparato A.
El microcontrolador 16 comprende una función de memorización del
número de impulsos contados que provienen del aparato A. Asimismo,
en el aparato A está previsto un bucle de detección de fraude 27 y
dos entradas 28, 29 del transpondedor unidas, igualmente, a una
entrada 31 y a una patilla 30 del microcontrolador 16, de manera
similar a la entrada 22 y a la patilla 23, a fin de poder detectar
cualquier fraude en el aparato A.
Un cuarzo 32 de base de tiempos está conectado a
otras dos entradas del microcontrolador 16 estando unido a la masa
por dos capacidades 33, 34. El cuarzo es de tipo de baja frecuencia,
por ejemplo 32,768 kHz. El transpondedor está alimentado en tensión
VCC por un generador de tensión continua 35 de tipo en sí conocido,
en paralelo con los cuales están montados uno o varios condensadores
36. La tensión VCC es, por ejemplo, de 3,6 V y la suma de las
capacidades de los condensadores está comprendida entre 4.700 y
\hbox{20.000 \mu F.}
El microcontrolador 16 está unido a un circuito
37 de detección de programador utilizado para la instalación y la
desinstalación del transpondedor, ya sea por la activación de un
contacto magnético, ya sea con la ayuda de un imán externo, por la
activación de teclas en un teclado flexible, o por la activación de
uno o varios botones pulsadores. Tales medios de activación, de
contacto magnético, de teclas o de botón pulsador, pueden estar
previstos en la interfaz 4 para su instalación y su
desinstalación.
La señal numérica producida por el
microcontrolador 16 que contiene la información del valor de la
magnitud medida por el aparato A es enviada a un circuito de
modulación 38 de tipo FSK, la señal así modulada pasa por un filtro
de onda de superficie 39 y después a un amplificador 40 de 100 mW y
a un filtro de salida 41 unido en salida a una antena 42.
El circuito de modulación 38 y el
microcontrolador 16 están siempre alimentados en tensión a fin de
proporcionar un tiempo de respuesta rápido a una solicitud de
emisión procedente del microcontrolador. El microcontrolador 16
integra una función de contador de tiempos que le permite lanzar en
tiempos prescritos una emisión radio por la antena 42.
En los aparatos A1 de medición que comprenden un
puerto 3 de salida de datos numéricos, el transpondedor 2B
comprende, como está representado en la Figura 9, un módulo 107 de
ataque/recepción de bus conectado al puerto 3 por sus conductores
3a, 3b y unido por el módulo 106 de recepción al módulo radio 52
representado en la figura 8. La antena 53 del módulo radio 52 emite
la primera señal que indica el valor de la magnitud medida por el
aparato A1. Estos módulos se describirán más en detalle más
adelante.
En las figuras 5 a 7, el transpondedor comprende
una caja 43 de forma general paralelepipédica cerrada en la parte
delantera por una tapa 44. Los circuitos electrónicos del
transpondedor están dispuestos en una tarjeta 45 de circuitos
impresos inmovilizados dentro de la caja 43. La antena 42 del
transpondedor está posicionada a una distancia x predeterminada del
plano inferior 46 de la caja 43 comprendida, por ejemplo, entre 17
mm y 25 mm.
En la tapa 44 está previsto un recorte 47 en
forma de U, para permitir el hundimiento y el levantamiento de la
parte 48 de la tapa así delimitada con respecto a la charnela 49
formada entre los extremos de la U del recorte 47. La parte 48 está
prevista encima del botón pulsador 50 de accionamiento del circuito
37 de detección de programación. Una protección 51 recubre la parte
48 y el recorte 47 en U, así como una parte de la tapa 44 alrededor
del recorte 47. La protección 51 asegura la estanqueidad del recorte
47 y lleva las inscripciones del transpondedor, así como las maracas
reglamentarias del producto. La protección 51 comprende una parte
transparente prevista de modo que el usuario pueda leer el número de
serie del transpondedor inscrito en una etiqueta dispuesta entre la
tapa y la protección. La protección 51 está pegada a la tapa 44
salvo la parte 48. El usuario acciona el botón de programación 50
presionando simplemente la protección 51 frente al botón 50. En una
variante, un teclado flexible reemplaza el botón pulsador 50,
estando el teclado pegado a la tapa 44 en la cual está prevista una
abertura para permitir el paso de conexiones del teclado. En la caja
43 están previstas dos pinzas C de enclavamiento y dos tornillos V
para la fijación a un aparato de medición. Estas cajas están
previstas, por ejemplo, para los transpondedores asociados a
aparatos A2 de medición tales como contadores de gas, de agua o de
calor o contadores A1 de electricidad por impulsos. Mientras que los
contadores A1 de electricidad de tipo avanzado están asociados a
transpondedores 2B que tienen una caja idéntica a la de las
interfaces radio 4, 4A, 4B, de las interfaces 12, 13 de pasarela y
de la caja 6 de recopilación, como está representado en la figura
1.
En la figura 8, la interfaz 4, 12, 13 radio
comprende un módulo radio 52 de emisión/recepción de las primera
señales emitidas por los transpondedores 2. El módulo 52 comprende
una antena 53 de emisión/recepción, constituida, como la antena 42
del transpondedor 2, por pistas de circuitos impresos. La antena 53
está dispuesta en una tarjeta de circuitos impresos con el resto del
módulo 52 a una distancia determinada del plano de la tarjeta madre
de la interfaz radio, comprendida, por ejemplo, entre 15 mm y 25 mm.
La antena 53 está conectada a un dispositivo de conmutación 54 que
comprende un conmutador que permite unir la antena 53 a una vía de
emisión 55, o a una vía de recepción 56. El conmutador del
dispositivo de conmutación 54 está formado, por ejemplo, por diodos
PIN mandados por transistores.
La vía 56 de recepción está conectada a un filtro
de adaptación 57. La salida del filtro 57 está unida a un
amplificador 58 de bajo ruido, cuyo factor de ruido es inferior a
2,5 Db, cuya salida está unida a un filtro 59 adaptado, por ejemplo,
a ondas de superficie o a elementos pasivos. La salida del filtro 59
está unida a la entrada de un modulador - desmodulador 60. La vía 55
de emisión está unida a la salida de un amplificador 61 de potencia,
con alimentación separada 62, que tiene una gran potencia,
comprendida entre 25 mW y 500 mW. El amplificador 61 recibe en la
entrada la señal filtrada por un filtro 63 adaptado, por ejemplo, a
ondas de superficie o a elementos pasivos, y que provienen de una
salida del modulador - desmodulador 60. El modulador - desmodulador
60 asegura una desmodulación de la señal procedente, del filtro 59
para enviarla hacia un puerto 64 de tratamiento y modula la señal
presente en el puerto 64BIS de tratamiento para enviarla al filtro
63 en emisión.
Un circuito 65 PLL de enclavamiento de fase
facilita la frecuencia de referencia del modulador - desmodulador
60. El módulo radio 52 funciona en varios canales de frecuencia,
preferentemente 3, efectuándose la elección de los canales de
frecuencia por un enlace numérico serie 66 de programación del
circuito 65. Los canales de frecuencia son utilizados para
diferenciar las transmisiones entre los transpondedores 2B y 2A,
utilizados, por ejemplo, respectivamente, para la electricidad (2B)
y el gas o el agua (2A) así como las interfaces de pasarela 12, 13.
Los canales de frecuencia son, igualmente, diferentes en las
interfaces 4 contiguas geográficamente y, por ejemplo, alternas. Una
entrada 67 de selección del modo de emisión o recepción manda el
conmutador del dispositivo de conmutación 54, el amplificador 61 y
el modulador - desmodulador 60. Un regulador de alimentación 68 está
previsto, igualmente, para alimentar los circuitos precedentes,
salvo el amplificador 61. El amplificador 58 está formado por un
circuito integrado diferente del modulador desmodulador 60, lo mismo
que el amplificador 61. Los amplificadores 58, 61 y el modulador
desmodulador 60 están cableados en una misma tarjeta de circuitos
impresos, que lleva, igualmente, las otras partes del módulo radio
52. El modulador demodulador 60 y el circuito 65 de enclavamiento de
fase pueden estar integrados en un solo circuito integrado.
En la figura 9, la señal desmodulada procedente
del modulador desmodulador 60 del módulo radio 52 es enviada por el
puerto 64 a la entrada de un descodificador Manchester 69. El
descodificador 69 comprende una puerta inversora 70 que recibe el
puerto 64 en sus entradas unidas a la masa por intermedio de una
resistencia 71.
La salida de la puerta 70 está unida por
intermedio de una resistencia 72 a la entrada inversora 73 de un
amplificador operacional 74 unida a la masa por intermedio de una
capacidad 75. La entrada no inversora 76 del amplificador
operacional 74 está unida a la masa por intermedio de una
resistencia 77 así como la salida 78 de éste por intermedio de una
resistencia 79. Las entradas de alimentación 80, 81 del amplificador
están unidas, por una parte, a la masa y, por otra, por intermedio
de una resistencia 82, a la entrada no inversora 76. La entrada 80
de alimentación está unida a una fuente de alimentación de tensión
continua, por ejemplo, de 5V, no representada. El descodificador 69
presenta la ventaja de ser económico y evita tener que recurrir a
una decodificación numérica de los datos procedentes del módulo
radio 52. La constante de tiempo resistencia
72-capacidad 75 es determinada según la velocidad de
transmisión de los datos que hay que descodificar. Especialmente,
para una velocidad de 9.600 baudios, esta constante de tiempo es
igual, sensiblemente, a 51 \mus. En un ejemplo de realización, la
resistencia 72 es de 51,1 kilo Ohm, la resistencia 77 es,
sensiblemente, de 9,09 kilo Ohm, la resistencia 82 es,
sensiblemente, de 10 kilo Ohm, igual que la resistencia 79 y la
capacidad 75 es, sensiblemente, de 1 nF. La resistencia 72 es de una
precisión de, por ejemplo, un 1% y la capacidad 75 de, por ejemplo,
un 5%.
La salida 78 del amplificador 74 está unida por
intermedio de una resistencia 83 a la primera entrada E1 de un
modulador 84 de amplitud de todo o nada. La entrada El está unida a
una primera entrada de una puerta 85 NO-Y, cuya otra
entrada E2 recibe una señal de mando que permite inhibir la
modulación a las fases transitorias. La salida de la puerta 85 está
unida a la primera entrada de una puerta NO-Y 86 que
recibe en su otra entrada E3 una señal activada para provocar una
emisión por el bus a través de la interfaz 4 ó 12. Finalmente, la
salida de la puerta 86 está unida a la primera entrada de una puerta
87, cuya otra entrada E4 recibe una portadora, por ejemplo, a 50
kHz. La entrada El está unida a la masa por intermedio de una
capacidad 88, mientras que las entradas E2 y E4 lo están por
intermedio de resistencias 89, 90 y la entrada E3 está unida a la
tensión de alimentación continua por intermedio de una resistencia
91. Las entradas E2 a E4 están mandadas por un microcontrolador M,
que recibe en entrada la entrada E1, en función de esta entrada E1.
Una memoria M' está prevista para el almacenamiento de la primera
señal recibida, cuando ésta proviene de aparatos A de impulsos, lo
que es detectado por el microcontrolador M en su entrada E1.
Como variante, el modulador 84 puede estar
formado por una combinación de puertas O y de puertas
inversoras.
La salida de la puerta 87 está unida por
intermedio de una resistencia 92 a la entrada 93 de un circuito 94
de amplificación de elementos discretos. La entrada 93 está unida
por intermedio de dos capacidades 95, 96 a la base de dos
transistores bipolares 97, 98. Los transistores 97, 98 están
montados cada uno en emisor común polarizados en su emisor,
respectivamente, a la masa y a la tensión continua de alimentación
VCC. El transistor bipolar 97 es de tipo npn y tiene su emisor unido
a la masa, así como su base por intermedio de una resistencia 99 y
de un diodo paralelo 100 unido por su cátodo a la base. Asimismo, el
transistor bipolar 98 es de tipo pnp, estando unido por su emisor a
la tensión continua de alimentación así como a su base por
intermedio de una resistencia 101, y de un diodo paralelo 102 por su
ánodo a la base. Los transistores 97, 98 están, así, en estado
bloqueado en reposo, es decir, en ausencia de señal en su base.
Los colectores de los transistores 97, 98 están
unidos, respectivamente, al cátodo y al ánodo de diodos 103, 104
unidos entre sí por otro borne 105. El borne 105 está unido, por una
parte, a un circuito de recepción 106 de las señales de bus que
permite enviar una señal al puerto 64BIS hacia el modulador -
desmodulador 60 para emitir una señal radio por la antena 53 y, por
otra, a un circuito 107 de recepción/ataque de bus que permite
realizar una adaptación de impedancia y un aislamiento galvánico del
bus con respecto al potencial de los otros circuitos de interfaz
4.
El borne 105 del circuito 107 está unido por
intermedio de un circuito LC serie 108, en paralelo con el cual está
montada una resistencia 109, a un primer borne 110 de un
transformador 111. El primer borne 110 está unido al otro borne del
primario, unido a su vez a la masa, por intermedio de una capacidad
112. El secundario del transformador 111 está unido a un puente de
diodos, que comprende dos diodos 113, 114 unidos, por una parte,
entre sí por sus ánodos y unidos por sus cátodos, respectivamente, a
los dos bornes del secundario del transformador 111 y dos diodos
115, 116 unidos entre sí por sus cátodos y unidos por sus ánodos,
respectivamente, igualmente, a los bornes del secundario del
transformador 111, estando unido un diodo Zener por su ánodo a los
de los diodos 113, 114 y por su cátodo a los de los diodos 115, 116.
El ánodo del diodo 116 está unido por intermedio de una resistencia
y de una capacidad en serie, 117, 118 al bus 5 y el ánodo del diodo
115 está unido por intermedio de una resistencia 119 al bus 5. En
las interfaces 4 y 12, el transformador 111 tiene una retación de
transformación 1/1 y un valor de inductancia de 47 mH, más o menos
un 30%, las resistencias 117 y 119 son, cada una, de valor 47 Ohm,
mientras que la capacidad 118 es de un valor de 10 nF. Para las
interfaces 13, el transformador 111 tiene una relación de
transformación 1/1 y un valor de inductancia de 2,2 mH +/- un 30%,
las capacidades 117, 119 son, cada una, de valores de 100 nF o están
formadas, cada una por dos capacidades serie de 220 nF, la
resistencia 117 está suprimida y en el secundario del transformador
111 está prevista una resistencia paralelo de 180 Ohm.
Las interfaces 4, 4A, 413, 12, 13, y la caja 6
respetan la norma Euridis CEI 1142 y CEI
62056-31.
Los transpondedores 2 son registrados por
intermedio de la interfaz 4 que gestiona el número de programaciones
de un transpondedor 2 y le pone al día. Se gestiona, así, una
constante metrológica por la interfaz 4 en cada transpondedor 2 de
su zona de cobertura. La interfaz 4 comprende, igualmente, una
unidad central, no representada, así como una tarjeta memoria
desmontable no volátil provista de un conector utilizado para el
mantenimiento y que contiene, especialmente, las direcciones de los
transpondedores 2.
En la figura 10, la caja de recopilación de los
datos comprende un módulo 120 de conmutación. El módulo 120
comprende dos entradas 121, 122 de bus de recuento que pueden
recibir, cada una, un bus 5 que transporta los datos de medición
procedentes de los aparatos A y asociados, respectivamente, a
salidas 123, 124 para cajas de teletransferencia. Pueden conectarse,
así, hasta 100 interfaces 4 por un bus 5, lo mismo que por dos bus
separados, por ejemplo, para dos inmuebles contiguos. Las entradas
123, 124 de cajas de teletransferencia están unidas a la base 7
destinadas a ser conectadas a un terminal 8 para la transmisión de
los datos de manera local.
El módulo 120 comprende, igualmente, módulos de
recepción 125 y 126 asociados por sus entradas, respectivamente, a
las salidas de módulos de emisión 127, 128 y a módulos 130BIS,
129BIS, de ataque/recepción de bus similares al circuito 107 de
recepción/ataque de bus y que tienen una relación de transformación,
sensiblemente, de 1/1 y un valor de inductancia de 2,2 mH +/- un
30%. Un dispositivo de conmutación 129 permite conmutar la entrada
122 del bus, ya sea a la salida del módulo de emisión 128 por
intermedio del módulo 129BIS, o a la salida 124. Igualmente, un
dispositivo de conmutación 130 permite conmutar entrada 121 del bus,
ya sea a la salida del módulo de emisión 127 por intermedio del
módulo 130BIS, o la salida 123. Las entradas de los módulos de
emisión 127 y 128 están unidas en común a una entrada 131 de emisión
unida a una unidad central 132, mientras que las salidas de los
módulos de recepción 125 y 126 están unidas, cada una, a una entrada
de un módulo 133 que realiza una función O, cuya salida 134 está
unida a la unidad central 132. La unidad central 132 manda la
posición de conmutación de los dispositivos de conmutación 129 y
130. La unidad central 132 genera una portadora a 50 kHz para los
módulos de emisión. La unidad central 132 está unida a un módulo 135
que realiza un módem telefónico por cable o radio hacia la línea 10,
para la conexión a una central 11 distante de lectura de gestión de
los datos recibidos por el módulo 120. Está previsto, igualmente, un
módulo 136 de alimentación. En la caja 6 de recopilación está
prevista, igualmente, una memoria, no representada, por ejemplo de
tipo EEPROM o una memoria flash para el almacenamiento de los datos
recibidos de las entradas 121, 122 de bus.
En emisión por la salida 131 de la unidad central
132, la unidad central 132 dirige las interfaces radio 4 unidas a
las entradas de bus 121, 122 y esto únicamente con su dirección de
estación y la tabla de datos transmitidos a la unidad central 132
por la central 11 a través de la línea 10. De este modo, la caja 6
de recopilación no tiene que gestionar las direcciones de las
interfaces 4 presentes en el bus 5 y no necesita reinicialización en
caso de adición o de retirada de interfaz. La unidad central 132
conmuta las entradas de bus 121, 122 hacia la salida de
teletransferencia o hacia el módem 135, según que sean solicitados
el borne 7 de teletransferencia o la línea 10.
La figura 11 muestra una caja de gestión de carga
136 destinada a gestionar el corte de alimentación de energía de un
cliente para aparatos A de medición de alimentación de agua, gas,
electricidad o de otra forma de energía. Este módulo 136 comprende
un desmodulador 138 que recibe un enlace 139 de teleinformación del
cliente, unidos ambos a una unidad central 140. Un módulo 141 de
corte de la línea de alimentación de energía del cliente está
mandado por una señal de la unidad central 140. La unidad central
140 compara el valor de cantidad de energía medida por un captador
142 de la cantidad de energía consumida por el cliente, por ejemplo,
en el caso representado, de una línea eléctrica, con un umbral
prerregistrado y manda la apertura del módulo de corte 141 a fin de
cortar la línea de alimentación o de hacerla pasar a consumo
reducido, cuando este valor es superior al umbral. Cuando la unidad
central 140 recibe una señal de solicitación de nueva conexión
provocada por el hundimiento de un botón pulsador de un módulo 143
de nueva conexión por el usuario, la unidad central 140 tiene en
cuanta esta señal y efectúa el cierre del módulo de corte 141, salvo
si se ha registrado un rebasamiento del umbral en menos de un cierto
tiempo antes de esta señal, por ejemplo, algunos minutos antes. Está
previsto, por otra parte, un circuito de alimentación 144 de la caja
136 similar al del
\hbox{interfaz 4.}
Como variante, pueden suprimirse los módulos 138,
142 y/o 143. El módulo 136 permite en este último caso la
alimentación, el corte o la disminución de alimentación de energía
únicamente a partir de señales de mando transmitidas por el bus y
provenientes de un medio de mando distante, tal como el terminal 8 o
la central 11. En la caja 136 está previsto en este caso un módulo
de emisión - recepción 137 que recibe el bus 5 ó 14 al cual están
unidas las interfaces 4, 15 para transmitir las señales de mando a
la unidad central 140. Por otra parte, la caja 136 puede estar
prevista, igualmente, en la línea de alimentación de energía del
usuario teniendo su módulo 137 de emisión - recepción unido a los
conductores 3, por los cuales este último recibe señales de mando
transmitidos a través del transpondedor 2, la interfaz 4 y el bus
5.
La caja 136 de gestión de carga puede estar
prevista, igualmente, con el bus 5 y la caja 6 de recopilación
solos, sin los medios de emisión, de recepción y de conversión. La
caja 136 de gestión de carga puede estar, igualmente, integrada en
los aparatos A de medición, especialmente, en contadores A1 de
electricidad.
Claims (25)
1. Dispositivo (1) de telerrelevo de aparatos (A)
de medición, especialmente, de aparatos de medición de consumo,
tales como contadores eléctricos, de agua, de gas o de calor,
caracterizado porque comprende:
- en cada aparato (A) de medición, al menos, un
medio (2, 2A, 2B) de emisión radio de una primera señal que indica
el valor la magnitud medida por el aparato (A);
- al menos, un medio (4, 4A, 4B) de recepción
radio de la primera señal emitida;
- al menos, un medio (69, 84, 94, 107) de
conversión de la señal recibida por el medio (4) de recepción radio
en una segunda señal que puede ser transmitida por un bus;
- al menos, un bus (5) unido al medio de
conversión (69, 84, 94, 107) y apto para transmitir la segunda
señal;
- al menos, un medio (6, 7, 8, 9) de recopilación
de los datos transmitidos por el bus (5).
- el medio (2A) de emisión comprende medios (16)
de cálculo de la primera señal.
2. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
la reivindicación 1, caracterizado porque el medio (4A) de
recepción comprende medios (M, M') de almacenamiento de la primera
señal recibida.
3. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
la reivindicación 1, caracterizado porque el medio (4B) de
recepción y el medio (2B) de emisión comprenden, cada uno, emisores
- receptores radio.
4. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado
porque el medio (4) de recepción es apto para funcionar a varias
frecuencias radio predeterminadas correspondientes a la frecuencia
de emisión radio de, al menos, un medio (2) de emisión.
5. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado
porque los medios (2, 4) de emisión/recepción tienen un alcance
suficiente para que las señales emitidas por varios medios (2) de
emisión asociados a aparatos (A) de medición de consumo, por
ejemplo, situados en un mismo piso o en uno o varios pisos
adyacentes de un inmueble, sea recibidos por un solo medio (4) de
recepción, situado, por ejemplo, en el citado piso, estando unidos
los medios (4) de recepción por intermedio de los medios (84, 94,
107) de conversión al bus (5) y estando situado el medio (6) de
recopilación, por ejemplo, en la parte baja del inmueble.
6. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado
porque está previsto un segundo grupo de medios (2) de emisión que
comprenden, al menos, un segundo medio (2) de emisión asociado, al
menos, a un segundo aparato (A) de medición, al menos, un segundo
medio (15) de recepción y un segundo bus (14), un medio (13) de
emisión radio de pasarela, unido al segundo bus (14), que está
asociado a un medio (12) de recepción radio de pasarela, unido al
primer bus (5), para transmitirle la señal procedente del segundo
bus (14), estando previstos medios de conversión de la señal
presente en el segundo bus (14) en señal radio y de la señal radio
recibida por el medio (13) de recepción radio pasarela en segunda
señal.
7. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado
porque el medio (6, 7, 8, 9) de recopilación comprende una base (7,
7BIS) o caja de teletransferencia apta para ser conectada a un
terminal (8) de captura portátil que permite la lectura de los datos
presentes en el bus (5).
8. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado
porque el medio (6, 7, 8, 9) de recopilación está unido por una
línea (10) telefónica RTC o radiotelefónica a una central (11) de
lectura y de gestión de los datos recopilados en ella.
9. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado
porque el medio (2B) de emisión radio comprende una unidad central
(16) apta para tener en cuenta la magnitud medida por el aparato
(A) de medición asociado, especialmente, por recuento de número de
impulsos, que indica el valor de la magnitud medida facilitada por
el aparato (A1 o A2) asociado, y apta para convertir la magnitud
facilitada por el aparato (A) en una señal numérica enviada a un
circuito de modulación FSK (38), un filtro de altas frecuencias
(39), un amplificador (40), un filtro (41) de adaptación de antena
y una antena (42) en cascada para emitir la primera señal.
10. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado
porque el medio (2B) de emisión radio comprende en cascada un
módulo (107, 106) de recepción de bus destinado a recibir datos
numéricos del valor de la magnitud medida provenientes de una
salida numérica de un aparato (Al) de medición, un modula-
dor - desmodulador (60), un filtro (63), un amplificador (61) de potencia y una antena (53) de emisión de la primera señal.
dor - desmodulador (60), un filtro (63), un amplificador (61) de potencia y una antena (53) de emisión de la primera señal.
11. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 10 y 11,
caracterizado porque el medio de emisión (2) es tal que la
antena (53, 42) presenta una potencia radiada de, al menos, 20 mW y,
especialmente, de 100 mW.
12. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado
porque el medio (4) de recepción radio y/o el medio de emisión
radio (2) comprende un botón (50) que puede ser accionado desde el
exterior, destinado a la instalación y la desinstalación.
13. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado
porque el medio (4) de recepción radio comprende una antena (53)
que puede ser conectada a un filtro (57), a un amplificador de bajo
ruido (58) y a un modulador - desmodulador (60) en cascada.
14. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
la reivindicación 14, caracterizado porque el modulador -
desmodulador (60) está unido a un descodificador (69), por ejemplo,
de tipo Manchester, y el medio de conversión comprende un modulador
(84) de amplitud de todo o nada mandado en función de la señal
procedente del descodificador (69) y unido a un circuito (107) de
ataque del bus (5, 14), que comprende un transformador (111).
15. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
la reivindicación 15, caracterizado porque el transformador
(111) tiene una inductancia de 47 mH +/- un 30% y una relación de
transformación, sensiblemente, de 1/1.
16. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
la reivindicación 15, caracterizado porque el transformador
(111) tiene una inductancia de 2,2 mH +/- un 30% y una relación de
transformación, sensiblemente, de 1/1.
17. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17,
caracterizado porque el circuito de ataque (107) recibe la
señal procedente del modulador (84) por intermedio de transistores
bipolares (97, 98) de tipo npn y pnp montados, cada uno, en emisor
común, de manera que están bloqueados en reposo.
18. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
las reivindicaciones 8 y 9, caracterizado porque el medio
(6) de recopilación comprende medios de conmutación (129, 130) de
los datos transmitidos por, al menos, una entrada de bus (121,
122), ya sea hacia, al menos, una salida (123, 124) conectada a la
base (7) o caja de teletransferencia, o hacia la línea (10)
telefónica, RTC o radiotelefónica por intermedio de un módem
(135).
19. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
la reivindicación 19, caracterizado porque el medio (6) de
recopilación comprende una unidad central (132) que manda los
medios de conmutación (129, 130), al menos, un módulo de emisión
(127, 128) y, al menos, un módulo de recepción (125, 126) en los
cuales son conmutados los medios (129, 130) de conmutación para la
transferencia de los datos recopilados hacia la línea (10).
20. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado
porque comprende una caja (136) de gestión de carga destinada a ser
montada en la línea de alimentación de energía de un usuario y que
comprende un módulo (141) apto para cortar o disminuir la
alimentación de energía suministrada a la línea y para recibir un
mando en este sentido.
21. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
la reivindicación 21, caracterizado porque la caja (136) de
gestión de carga comprende un medio (137, 140) de recepción de señal
de mando del órgano de corte (141), apto para ser conectado por
intermedio de un bus (5, 14) a un medio de mando (8, 11).
22. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
la reivindicación 21, caracterizado porque la caja (136) de
gestión de carga comprende un captador (142) de energía destinado a
ser montado en la línea y que facilita una señal de mando al órgano
(141) de corte, cuando el valor de la cantidad de energía medida
por el captador (142) es superior a un valor prerregistrado.
23. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, caracterizado
porque el medio (2) de emisión comprende órganos (C, V) de
fijación, especialmente por enclavamiento, atornillamiento, a una
parte de los aparatos (A) de medición, especialmente, a una pared o
a una arista de estos.
24. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, caracterizado
porque el medio (2) de emisión y/o el medio (4) de recepción están
alojados en una caja (43) que comprende una ventana transparente
que hace aparecer una información tal como un número de serie.
25. Dispositivo (1) de telerrelevo de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, caracterizado
porque el medio (2, 2B) de emisión y/o el medio (4) de recepción,
el medio (6) de recopilación y/o los medios (12, 13) de pasarela
están alojados en cajas idénticas.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0014893 | 2000-11-17 | ||
| FR0014893A FR2817110B1 (fr) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | Dispositif de telereleve d'appareils de mesure |
Publications (2)
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