ES2229255T3 - Mejoras relativas a los contadores modularizados de electricidad. - Google Patents

Abstract

UN CONTADOR DOMESTICO MODULADO QUE CONSTA DE UN MODULO BASICO Y DE UN MODULO "AÑADIDO", DOS CONTADORES UNO DE LOS CUALES ESTA ASOCIADO OPERATIVAMENTE CON UN MODULO, ESTANDO CADA CONTADOR DISPUESTO PARA CONTAR EN BASE A LA CONEXION DEL MODULO CON EL QUE ESTA ASOCIADO AL ELEMENTO DOMESTICO, Y UN COMPARADOR QUE OPERA PARA COMPARAR EL ESTADO DE CUENTA DE LOS CONTADORES Y PARA PROPORCIONAR UNA SEÑAL DE SALIDA EN BASE A DICHA COMPARACION, CUYA SEÑAL DE SALIDA SIRVE PARA PROPORCIONAR UNA INDICACION CUANDO EL CONTADOR HA SIDO MANIPULADO INDEBIDAMENTE.

Description

Mejoras relativas a los contadores modularizados de electricidad.

Esta invención está relacionada con los contadores modularizados de energía eléctrica de red pública, y más especialmente aunque no en forma exclusiva, está relacionada con los contadores modularizados de electricidad.

Los contadores modularizados de electricidad comprenden un módulo contador básico, el cual está asociado operativamente con un módulo "suplementario" provisto para ampliar la funcionalidad. Dichos contadores son el sujeto de los documentos GB-A-2295681, GB-A-2295682 y GB-A-2295683 (correspondientes a las patentes británicas números 9424461.3, 9501771.1 y 9501772.9), a los que se hace aquí referencia.

El módulo "suplementario" puede montarse en el módulo del contador básico o bien puede colocarse en forma remota respecto del mismo con el fin de ser colocado convenientemente para recibir dispositivos de crédito tales como tarjetas de crédito o similares, por ejemplo.

Los contadores de electricidad no se encuentran inusualmente manipulados en forma forzada con intentos fraudulentos para conseguir la electricidad sin el pago apropiado. En cierta forma, los contadores de electricidad modularizados son particularmente vulnerables al fraude, puesto que el módulo "suplementario" puede ser manipulado fraudulentamente sin necesidad de interferir con el módulo contador básico.

El documento GB-A-2280290 expone un aparato contador comercial para combatir el fraude al suministrar energía eléctrica a un consumidor. El aparato contador comercial comprende una unidad de fraude conectada a una unidad del consumidor, en el que la unidad de fraude mide la energía suministrada que es medida entonces por la unidad del consumidor. La unidad de fraude está situada antes de la unidad del consumidor. El valor de la electricidad consumida que se almacena en la unidad de fraude es comparada con la almacenada en la unidad del consumidor, en donde la unidad del consumidor solicita a la unidad de fraude que transmita su valor según los datos encriptados y efectuando una comparación una vez desencriptados. Si existe una discrepancia entre el valor almacenado en la unidad de fraude y el valor almacenado en la unidad del consumidor, la unidad del consumidor registra un intento de fraude. Las unidades de fraude y del consumidor contienen cada una un código ID y una clave, que se utiliza para confirmar que dichos datos relativos al consumo de electricidad son genuinos, es decir, obtenidos a partir de la combinación de las unidades de fraude y del consumidor en particular.

Es por tanto un objeto de la presente invención el proporcionar un contador modularizado de electricidad de red publica que es resistente a la interferencia de personas no autorizadas que buscan un fraude.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un contador modularizado de energía eléctrica de red publica que comprende: un módulo contador básico; unos medios de contador de modulo contador básico asociados operativamente con el módulo contador básico y configurados para contar dependiendo de la conexión del modulo contador básico a la utilidad funcional; un módulo "suplementario"; unos medios de contador del módulo "suplementario" asociados con el módulo "suplementario" y dispuestos para contar dependiendo de la conexión del modulo "suplementario" a la utilidad funcional; y medios de comparador para comparar el estado de los medios de contador del módulo contador básico y los medios de contador del módulo "suplementario", para proporcionar una señal de salida que indique la manipulación fraudulenta en el contador, en dependencia de la comparación; caracterizado porque los medios del contador de módulo contador básico comprenden un primer contador continuo para contar continuamente, mientras que el módulo contador básico está acoplado a la utilidad funcional, y un primer contador de eventos para contar el número de conexiones/desconexiones del modulo contador básico a la utilidad funcional; y porque los medios de contador del módulo "suplementario" comprenden un segundo contador continuo para contar continuamente mientras que el módulo "suplementario" está acoplado a la utilidad funcional, y un segundo contador de eventos para contar el número de conexiones/desconexiones del módulo "suplementario" a la utilidad funcional.

Los contadores puede ser utilizados de esta forma para una indicación del instante para el cual los módulos con los que están asociados se encuentran conectados para la operación, y consecuentemente si su estado de cómputo diferencial difiere de un estado de cómputo esperado predeterminado, en que se proporcionará una señal de salida para añadir una indicación de que el contador haya sufrido una manipulación fraudulenta en el mismo.

Aunque el comparador puede estar incluido formando parte del módulo contador básico, se proporciona preferiblemente en el módulo "suplementario".

La señal de salida puede ser utilizada para proporcionar una indicación local y/o puede utilizarse para proporcionar una indicación remota.

De acuerdo con el mencionado aspecto de la invención, el contador funcional modularizado puede ser un contador de electricidad y los dos contadores puede estar asociados operativamente con medios de un generador de impulsos de reloj, estando configurado cada contador para contar impulsos durante los periodos en que la energía eléctrica se suministra al módulo con el cual se encuentre asociada.

Los medios del generador de impulsos de reloj pueden comprender dos temporizadores, uno para cada módulo, estando configurado cada temporizador para proporcionar impulsos de reloj para el contador del módulo con el que esté asociado operativamente.

Cada módulo puede estar provisto con dos contadores, uno de los cuales cuenta durante los periodos en que está presente la electricidad del suministro funcional en el módulo con el que esté asociado operativamente, y en el que el otro cuenta las desconexiones de la energía eléctrica de la utilidad funcional con la que esté asociado operativamente, estando provistos dos comparadores que comparan respectivamente los estados del cómputo de los mencionados contadores que sean un par de los contadores correspondientes, y los estados de cómputo de los otros mencionados contadores que sean otro par de contadores correspondientes, para proporcionar por tanto desde cada uno de los dos comparadores una señal de salida en la presencia de una diferencia de cómputo predeterminada entre los estados de cómputo de los correspondientes contadores, en el que las señales de salida de los dos comparadores se alimentan a través de medios de puertas lógicas para suministrar la señal de salida.

Mediante la utilización de los contadores, los cuales monitorizan las desconexiones y el instante de la conexión respectivamente, se puede mejorar todavía más la seguridad o puede reducirse la posibilidad de alarmas falsas.

Los medios de puertas lógicas pueden ser una puerta OR (O), por lo que cualquiera de los dos comparadores suministrarán la señal de salida para mejorar así la seguridad.

Alternativamente, los medios de las puertas lógicas pueden ser una puerta AND (Y), por lo que la señal de salida se suministrará solo en la presencia de señales de ambos comparadores con el fin de reducir el riesgo de alarmas falsas.

Con el fin de tener en cuenta las diferencias de cómputo, que pueden tener lugar debido a los factores de diseño del sistema, puede incluirse por ejemplo un filtro, el cual servirá para modificar el mencionado diferencial del cómputo predeterminado para el cual se suministre la señal de salida.

Así pues, en una configuración que se contempla, la señal de salida será suministrada solo si el diferencial de cómputo cambia en un valor superior a una cantidad predeterminada.

Se describirá a continuación una realización de la invención a modo solo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 es un diagrama circuí tal de bloques de tipo esquemático de un contador de electricidad modularizado, y en donde,

la figura 2 es un diagrama de bloques de un circuito esquemático de una parte del contador mostrado en la figura 1.

Con referencia ahora a la figura 1, el contador de electricidad modularizado comprende un modulo contador básico 1 tal como se muestra dentro de la línea de trazos 1a, en asociación cooperativa con el módulo "suplementario" 2, el cual incrementa la funcionalidad y que se muestra dentro de la línea de trazos 2a. El módulo contador básico 1 estaría normalmente fijado a la pared en los locales del consumidor, y el módulo "suplementario" 2 estaría soportado mecánicamente y conectado eléctricamente en el módulo contador básico 1. El módulo "suplementario" 2 podría ejecutar cualquiera de varias funciones distintas para ampliar la funcionalidad del módulo contador básico 1. Por ejemplo, el módulo "suplementario" 2 puede convertir el módulo contador básico 1 en un contador de prepago, o un telecontador por radio, que puede efectuar lecturas y/o estar controlado en forma remota para el control de la tarifa o para fines de facturación. La función exacta del módulo contador básico 1 y la funcionalidad adicional añadida por el módulo "suplementario" 2 no son el tema central de la presente invención, y en consecuencia no se describirán aquí con detalle.

El módulo contador básico 1 recibe la energía eléctrica de la red a través de las líneas de entrada 3 de un proveedor de electricidad de la red pública. El consumidor recibe alimentación eléctrica en las líneas 4 a través de un contador 5, el cual sirve para medir la cantidad de electricidad suministrada al consumidor, estando dispuesto el contador 5 para incluir una fuente de alimentación que sirva para proporcionar energía eléctrica con los voltajes necesarios para las distintas partes del módulo contador básico 1, y una pantalla digital 5a que proporciona una indicación de la cantidad de electricidad consumida. El modulo contador básico 1 comprende adicionalmente una unidad de proceso central (CPU) 6, un temporizador o generador de impulsos de reloj 7, un contador de las horas de encendido 8, un contador de eventos de encendido/apagado 9, y un puerto de comunicaciones óptico 10. La CPU 6 sirve para controlar la operación de la pantalla digital 5a, los contadores 8, 9 y el puerto de comunicaciones óptico 10, de acuerdo con las señales de reloj suministradas por el temporizador 7 y un programa almacenado que forma parte de la CPU 6. El contador de las horas de encendido 8 está dispuesto para contar los impulsos del temporizador 7 durante los periodos en que la energía eléctrica se suministra a través de las líneas 3 al modulo contador básico 1, y el contador de eventos de encendido/apagado 9 está dispuesto para ser incrementado en cada instante en que sean interrumpido el suministro eléctrico en las líneas 3 del módulo contador básico 1.

El puerto de comunicaciones óptico 10 en el módulo contador básico 1 está dispuesto para la comunicación, utilizando señales luminosas, con el puerto de comunicaciones óptico 11 correspondiente, en el módulo "suplementario" 2. Los datos se transmiten entre los mismos de acuerdo con la funcionalidad requerida en particular, que incluye datos relativos a la cantidad de electricidad utilizada y con los datos relacionados con el estado de cómputo de cada uno de los contadores 8 y 9. El módulo "suplementario" incluye adicionalmente una CPU 12, una pantalla 13, un temporizador 14, una fuente de alimentación 5, una batería opcional 16, un contador de horas de encendido 17, un contador de eventos de encendido/apagado 18, y un filtro 19, el cual se muestra en la figura 2 dentro de las líneas de trazos 19a con más detalles. La energía eléctrica procedente de la red pública es suministrada a la fuente de alimentación 15 a través de un conector macho y hembra 20, el cual sirve eléctricamente para acoplar el módulo "suplementario" 2 al módulo contador básico 1.

Con el fin de proporcionar la resistencia mecánica necesaria entre los dos módulos 1 y 2, las carcasas (no mostradas) de los módulos 1 y 2 pueden estar dispuestas para interbloquearse mutuamente, suministrándose fijaciones a prueba de manipulaciones fraudulentas mediante un sellado y tornillos (no mostradas). La fuente de alimentación 15 está dispuesta para proporcionar los voltajes necesarios por las partes del módulo "suplementario" 2, y la unidad de proceso central (CPU) 12 está dispuesta para controlar la operación de las funciones aportadas por el módulo "suplementario" 2, de acuerdo con las señales de reloj suministradas por el temporizador 14 y un programa almacenado apropiado en la CPU 12. El contador de las horas de encendido 17 está dispuesto para contar impulsos del temporizador 14 durante los periodos en que se suministra energía eléctrica al módulo "suplementario" 2 a través del conector 20, y el contador de eventos de encendido 18 está dispuesto para ser incrementado en cada instante en que se interrumpa la energía eléctrica suministrada a través del conector 20.

Así pues, se observará que se proporcionan dos pares de contadores correspondientes, en el que un contador de cada par se encuentra en el módulo contador básico y el otro contador del par se encuentra en el módulo "suplementario". Así pues, el par de contadores correspondientes, es decir, los contadores 8 y 17, registran el tiempo de encendido, según se aplique al módulo en el cual estén incluidos, y el otro par de contadores correspondientes, es decir los contadores 9 y 18 registran el número de desconexiones de la fuente de alimentación experimentadas por el modulo en el cual estén incluidos. La CPU 12 está dispuesta para incluir un par de comparadores (no mostrados en la figura 1), los cuales sirven para contar los estados de los contadores correspondientes 8 y 17, y los estados de cómputo de los contadores correspondientes 9 y 18, respectivamente. Si los estados de cómputo de los contadores correspondientes difieren en un valor superior a un diferencial predeterminado, se proporcionará una señal de salida en la línea 21. El filtro 19 impone una tolerancia predeterminada en el diferencial, por lo que las diferencias de cómputo pequeñas que podrían ser contabilizadas para las variaciones de diseño son tomadas en cuenta.

Con el fin de facilitar una mejor comprensión de la forma en la que operan los comparadores y los componentes asociados, se hace referencia a la figura 2, en la que las partes correspondientes a la figura incorporan las mismas designaciones numéricas.

En el momento de instalación del módulo, los contadores 17, 18, 8 y 9 están repuestos a un estado de cómputo predeterminado, el cual podría ser convenientemente el valor de cero. Los estados de cómputo de los contadores 8 y 17 se comparan en el comparador 23, y los estados de cómputo de los contadores 9 y 18 se comparan en un comparador 24. Si existe una diferencia entre los estados de cómputo según lo monitorizado por el comparador 23, o los estados de cómputo según lo monitorizado por el comparador 24, se suministrará una señal de salida en la línea 25, desde el comparador 23, o en la línea 26 del comparador 24, según sea lo apropiado. Las señales de salida de los comparadores 25 y 26 son suministradas a una puerta lógica 27 a través de los filtros de umbral 28 y 29, respectivamente. Los umbrales a los cuales se hacen pasar las señales a la puerta 27 de los filtros 28 y 29 están controlados mediante las unidades de configuración de los filtros 30 y 31, respectivamente. Así pues, puede configurarse que las señales de los comparadores 23 ó 24 no alcancen la puerta 27 hasta que llegar a un diferencial de cómputo predeterminado, el cual represente un umbral que haya sido superado. De esta forma, pueden tenerse en cuenta tolerancias para que no se generen falsas alarmas.

La puerta 27 puede ser una puerta OR (O), por lo que las señales de salida de cualquiera de los filtros 28 ó 29 en las líneas 28a ó 29a, respectivamente, serán efectivas para generar una señal en la línea 32, o alternativamente, la puerta 27 puede ser una puerta AND (Y), por lo que se precisará de una señal en ambas líneas 28a y 29a antes de que se suministre una señal de salida en la línea 32.

Pueden realizarse varias modificaciones en la configuración que se acaba de exponer anteriormente, sin desviarse del alcance de la invención y por ejemplo se observará que el par de contadores pueden ser suministrados para el cómputo de eventos de interrupción de la energía eléctrica experimentados por cada módulo, y computando el tiempo de conexión que sea apropiado para cada módulo.

Se observará que el sistema expuesto anteriormente es particularmente resistente a los intentos de manipulaciones fraudulentas que podrían no ser detectadas de otra forma.

Claims (14)

1. Un contador modularizado de energía eléctrica de red publica, que comprende:

un módulo contador básico (1);

medios (8, 9) de contador del módulo contador básico asociados operativamente con el modulo contador básico (1), y dispuestos para contar con dependencia de la conexión del modulo contador básico (1) a la red publica de energía eléctrica;

un módulo "suplementario" (2);

unos medios (17, 18) de contador de módulo "suplementario", asociados operativamente con el módulo "suplementario" (2) y dispuestos para contar con dependencia de la conexión del módulo "suplementario" (2) a la red pública de energía eléctrica; y

medios de comparadores (19a, 23, 24, 27, 28, 29, 30, 31) para comparar el estado de cómputo de los medios de contadores del módulo contador básico (8, 9) y los medios (17, 18) del contador de módulo "suplementario", y para proporcionar una señal de salida (32) que indique la manipulación fraudulenta en el contador con dependencia de la comparación;

caracterizado porque los medios (8, 9) del contador del módulo del contador básico comprenden un primer contador continuo (8) para contar continuamente mientras que el módulo contador básico (1) se encuentre acoplado a la red publica de energía eléctrica, y un primer contador de eventos (9) para contar el número de conexiones/desconexiones del modulo contador básico (1) a la red publica de energía eléctrica;

y porque los medios (17, 18) del contador de módulo "suplementario" comprende un segundo contador continuo (17) para contar continuamente mientras que el modulo "suplementario" (2) esté acoplado a la red publica de energía eléctrica, y un segundo contador de eventos (18) para contar el número de conexiones/desconexiones del módulo "suplementario" (2) a la red publica de energía eléctrica, para proporcionar por tanto medios para indicar que el contador ha sido manipulado fraudulentamente.

2. Un contador modularizado de energía eléctrica de la red publica según la reivindicación 1, en el que los medios de comparador (19a, 23, 24, 27, 28, 29, 30, 31) comprenden un primer comparador (22, 28, 30) para comparar el estado de cómputo del primer y segundo contadores continuos (8, 17), y un segundo comparador (24, 29, 31) para comparar el estado de cómputo del primer y segundo contadores de eventos (9, 18), en el que el primer y segundo comparadores (23, 24, 28, 29, 30, 31) proporcionan las respectivas primera y segunda señales (28a, 29a) en la presencia de una diferencia de cómputo predeterminada entre los estados de cómputo de los contadores continuos (8, 17) y los contadores de eventos (9, 18), respectivamente.

3. Un contador modularizado de energía eléctrica de la red publica según la reivindicación 2, en el que los medios de comparador (19a, 23, 24, 27, 28, 29, 30, 31) comprenden además unos medios de puertas lógicas (27) para recibir la primera y segunda señales (28a, 29a) del primer y segundo comparadores (23, 24, 28, 29, 30, 31) respectivamente, y para proporcionar la señal de salida (32).

4. Un contador modularizado de energía eléctrica de la red publica según la reivindicación 3, en el que los medios de las puertas lógicas (27) comprenden una puerta OR (O) y en el que cualquiera de la primera (28a) o segunda (29a) señales proporciona la señal de salida (32).

5. Un contador modularizado de energía eléctrica de la red publica según la reivindicación 3, en el que los medios de las puertas lógicas (27) comprende una puerta AND (Y) y en el que la señal de salida (32) se suministra solo en la presencia de tanto la primera señal (28a) y la segunda señal (29a).

6. Un contador modularizado de energía eléctrica de la red publica según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en el que los medios de contador (19a, 23, 24, 27, 28, 29, 30, 31) comprende un primer y segundo filtros (28, 29) para modificar la diferencia de cómputo predeterminada a la cual se suministra la señal de salida (32).

7. Un contador modularizado de energía eléctrica de la red publica según la reivindicación 6, en el que la señal de salida (32) se suministra solamente si la diferencia de cómputo cambia en un valor superior a una magnitud predeterminada.

8. Un contador modularizado de energía eléctrica de la red publica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el módulo "suplementario" (2) está adaptado para ser recibido continuamente por el módulo contador básico (1).

9. Un contador modularizado de energía eléctrica de la red publica según la reivindicación 8, en el que cada módulo (1, 2) está provisto con un puerto de comunicaciones óptico (10, 11) controlado por las respectivas unidades del procesador central (6, 12) asociadas con cada módulo (1, 2) para facilitar la comunicación entre el módulo contador básico (1) y el modulo "suplementario" (2) cuando los módulos (1, 2) estén asociados mutuamente de forma contigua y operativa.

10. Un contador modularizado de energía eléctrica de la red publica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que los medios de comparador (19a, 23, 24, 27, 28, 29, 30, 31) están incluidos como parte del modulo "suplementario" (1).

11. Un contador modularizado de energía eléctrica de la red publica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la señal de salida (32) se emplea para proporcionar una indicación local.

12. Un contador modularizado de energía eléctrica de la red publica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la señal de salida (32) se emplea para proporcionar una indicación
remota.

13. Un contador modularizado de energía eléctrica de la red publica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el contador de energía eléctrica modularizado es un contador de electricidad y que comprende además unos medios de generador de impulsos de reloj (7, 14), asociados operativamente con los contadores continuos (8, 17) de cada módulo (1, 2), en el que cada contador continuo (8, 17) está dispuesto para contar impulsos durante los periodos en que se suministra energía eléctrica al módulo (1, 2) con el cual esté asociado operativamente.

14. Un contador modularizado de energía eléctrica de la red publica según la reivindicación 13, en el que los medios del generador de impulsos de reloj (7, 14) comprenden un primer y segundo temporizadores (7, 14) asociados con cada modulo contador básico respectivo (1) y el módulo "suplementario" (2), en el que cada temporizador (7, 14) está dispuesto para proporcionar impulsos de reloj para el módulo (1, 2) con el cual esté asociado operativamente.