ES2828376T3

ES2828376T3 - Un método y un sistema de prueba y calibración de medidores de consumo inalámbrico

Info

Publication number: ES2828376T3
Application number: ES19155969T
Authority: ES
Inventors: Jens Drachmann; Kresten Helstrup; Thorbjørn Borup
Original assignee: Apator Miitors ApS
Current assignee: Apator Miitors ApS
Priority date: 2014-07-18
Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2021-05-26
Anticipated expiration: 2034-07-18
Also published as: EP3270111A1; EP3169980A1; EP4060290B1; EP3270111B1; DK3531073T3; US20170160124A1; LT3531073T; EP4060290C0; DK3270111T3; DK3169980T3; EP3531073A1; WO2016008485A1; DK3779366T3; EP3779366B1; PL3531073T3; EP4060290A1; EP3169980B1; PL4060290T3; EP3779366A1; US10184822B2

Abstract

Un medidor (13) de consumo inalámbrico para medir uno o más valores relacionados con un fluido que fluye en un sistema (21) de tubería de fluido conectado, el medidor de consumo inalámbrico que está dispuesto con al menos dos modos de funcionamiento que comprenden al menos: un modo de funcionamiento normal que tiene asociado un algoritmo de funcionamiento normal, y un modo de prueba que tiene asociado un algoritmo de modo de prueba diferente del algoritmo de modo de funcionamiento normal; el medidor de consumo inalámbrico que comprende una entrada de control que comprende un receptor de radio de comunicación de campo cercano, y en donde el medidor de consumo inalámbrico está dispuesto para permitir que un dispositivo (5) externo mediante comunicación de campo cercano a través de dicha entrada de control controle la medición de valores o la transmisión de paquetes de datos.

Description

d e s c r ip c ió n

Un método y un sistema de prueba y calibración de medidores de consumo inalámbrico

La presente invención se refiere a un método y un sistema de prueba y calibración de medidores de consumo inalámbricos, y dichos medidores de consumo inalámbricos, como medidores de flujo ultrasónicos para medir un flujo y determinar un consumo de agua, gas u otro fluido.

Antecedentes de la invención

Cuando se prueba y/o calibra un medidor de consumo inalámbrico, la cantidad de datos transmitidos desde el medidor de consumo es normalmente mucho mayor que la cantidad transmitida durante el funcionamiento normal. Además de los posibles problemas con los requisitos reglamentarios que restringen dichas transmisiones con respecto a la frecuencia y la cantidad que se pueden transmitir en términos de ciclo de trabajo, efecto, etc., el aumento de la cantidad de datos a transmitir también reduce considerablemente la vida útil esperada de la batería que alimenta el medidor de consumo, ya que la transmisión de datos es una de las funciones que más energía consume de la mayoría de estos medidores de consumo. El documento US 2012/0105249 A l divulga el uso de NFC para controlar y adquirir datos de medidores de consumo.

Otro factor fundamental en dichas situaciones de prueba y calibración es el hecho de que la pérdida de un solo paquete de datos, lo cual no es nada improbable cuando se usa comunicación inalámbrica, puede causar una calibración incorrecta del medidor de consumo, a menudo sin posibilidad de reconocer que ha ocurrido un error.

Resumen de la invención

Es un objeto de la presente invención proporcionar un método y un sistema de prueba y calibración de medidores de consumo inalámbricos, que superen las desventajas mencionadas anteriormente relacionadas con dichos métodos y sistemas conocidos en la técnica.

Un aspecto de la invención se refiere a un medidor de consumo inalámbrico que tiene un modo de funcionamiento normal y un modo de prueba de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el medidor de consumo inalámbrico comprende una entrada de control que comprende un receptor de radio de comunicación de campo cercano, y en donde el medidor está dispuesto para permitir que un dispositivo externo mediante comunicación de campo cercano a través de dicha entrada de control controle la medición de valores o la transmisión de paquetes de datos.

Un aspecto de la invención se refiere a un método de prueba y calibración de un medidor de consumo inalámbrico que tiene un modo de funcionamiento normal y un modo de prueba de acuerdo con la reivindicación 6, el método que comprende las etapas de cambiar el modo de funcionamiento a dicho modo de prueba; medir un valor relativo a dicho flujo de fluido; transmitir un paquete de datos que comprende una representación de dicho valor medido; y repetir las etapas de medición y transmisión; en donde el método comprende además una etapa en el que dicho medidor de consumo inalámbrico recibe una solicitud de una caja de prueba mediante comunicación por radio que es comunicación de campo cercano para controlar la medición de valores o la transmisión de paquetes de datos.

Un aspecto de la invención se refiere a un sistema de prueba y calibración de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende una o más cajas de prueba, uno o más dispositivos de referencia y un sistema de tubería de fluido; los dispositivos de referencia y el sistema de tubería de fluido que están dispuestos en conexión secuencial en cualquier orden con uno o más medidores de consumo inalámbricos a probar; la disposición que está configurada para que los medidores de consumo midan uno o más valores relacionados con un fluido que fluye en el sistema de tubería de fluido; en donde las cajas de prueba comprenden un transmisor de señales de radio de comunicación de campo cercano y están dispuestas para controlar los medidores de consumo a probar a través del transmisor de señales de radio de comunicación de campo cercano, con respecto a la medición de valores o la transmisión de paquetes de datos.

Un aspecto de la invención se refiere a un método de prueba y calibración de medidores de consumo inalámbricos, como medidores de flujo ultrasónicos, que comprende las etapas de:

- disponer secuencialmente uno o más medidores de consumo y un dispositivo de referencia en cualquier orden con un sistema de tubería de fluido para permitir que el fluido fluya a través de los medidores de consumo y dicho dispositivo de referencia;

- proporcionar una o más cajas de prueba en comunicación inalámbrica con los medidores de consumo;

- hacer que los medidores de consumo, que están dispuestos para funcionar de acuerdo con al menos un modo de funcionamiento normal y un modo de prueba, cambien al modo de prueba;

- transmitir desde los medidores de consumo, a través de dicha comunicación inalámbrica, paquetes de datos a las cajas de prueba, los paquetes de datos que comprenden representaciones de valores medidos relacionados con dicho fluido;

- establecer un resultado de prueba o calibración para uno o más de dichos medidores de consumo en base a dichos paquetes de datos; en donde dicha etapa de transmisión de paquetes de datos desde los medidores de consumo, en modo de prueba, se realiza de acuerdo con uno o más de

- transmitir con una potencia de señal de transmisión menor que en el modo de funcionamiento normal, -transmitir a una velocidad en baudios más alta que en el modo de funcionamiento normal, y/o

- transmitir paquetes de datos generalmente más pequeños que en el modo de funcionamiento normal.

La disposición de los medidores de consumo y el dispositivo de referencia con un sistema de tubería de fluido para permitir que el fluido fluya a través de los medidores de consumo y el dispositivo de referencia se refiere a cualquier forma adecuada para conectar Juntos el dispositivo de referencia, los medidores de consumo y las tuberías, de modo que el fluido, por ejemplo, agua, puede fluir a través de todos los dispositivos y medidores, por lo que todos miden el mismo flujo de fluido. Cabe señalar que los diferentes tipos de medidores de consumo interactúan con el fluido de diferentes maneras, incluyendo al insertar elementos en el flujo, supervisar el flujo desde la pared interior de una tubería o sin penetrar la tubería en absoluto, pero todos esos se consideran dentro del alcance del término conceptual de "fluir a través del medidor de consumo" y, por lo tanto, dentro del alcance de la invención.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la etapa de transmisión de paquetes de datos en modo de prueba se repite en correspondencia con un intervalo de transmisión menor que en el modo de funcionamiento normal.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la transmisión con una potencia de señal de transmisión menor implica una potencia de señal de transmisión del 50% o menos en comparación con el modo de funcionamiento normal, en el modo de prueba preferiblemente en un rango de 0,01-50 ^iti W, más preferiblemente en un rango de 0,1-lmW.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la transmisión a una velocidad en baudios más alta implica una velocidad en baudios de al menos 200% en comparación con el modo de funcionamiento normal, en el modo de prueba preferiblemente en un rango de 24-400kBaudios, más preferiblemente en un rango de 150-250kBaudios, y/o en donde un método de modulación es de un tipo más eficiente en cuanto al espectro en el modo de prueba que en el modo de funcionamiento normal.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la transmisión de paquetes de datos generalmente más pequeños implica un tipo de paquete de datos con un tamaño determinado por el número de bits del 50% o menos en comparación con el modo de funcionamiento normal, en el modo de prueba preferiblemente con un tamaño de menos de 150bits, más preferiblemente menos de 75bits.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el tipo de paquete de datos en modo de prueba define un paquete de datos que comprende al menos un identificador o una parte de un identificador para el medidor de consumo inalámbrico y un valor de medición, y preferiblemente no un sello de tiempo.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la transmisión de un tipo de paquete de datos más pequeño que en el modo de funcionamiento normal, implica preparar el paquete de datos más pequeño con cualquiera o todos de los campos de preámbulo, sincronización y encabezado de un tamaño reducido en comparación con el modo de funcionamiento normal y con el campo de carga útil que comprende preferiblemente solo un valor de medición.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la etapa de transmisión de paquetes de datos en el modo de prueba se repite en correspondencia con un intervalo de transmisión que es en promedio 1/10 o menos del intervalo de transmisión en el modo de funcionamiento normal, en el modo de prueba preferiblemente menos de un segundo en promedio, más preferiblemente menos de 500ms en promedio, por ejemplo, 400ms en promedio.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el intervalo de transmisión en el modo de prueba varía entre transmisiones, preferiblemente mediante una variación pseudoaleatoria.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la medición de valores relativos a dicho flujo de fluido en los medidores de consumo en modo de prueba se repite a intervalos de medición regulares, pero la etapa de transmisión de los paquetes de datos que comprenden los valores medidos se repite en intervalos de transmisión variables, preferiblemente irregulares o pseudoaleatorios.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la variación del intervalo de transmisión se deriva de los paquetes de datos o una parte de los mismos de modo que las cajas de prueba que reciben los paquetes de datos puedan ser capaces de determinar la variación del intervalo de transmisión aplicada.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la variación del intervalo de transmisión se deriva de una suma de comprobación incluida en un paquete de datos que está a punto de transmitirse.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la etapa de hacer que los medidores de consumo pasen a dicho modo de prueba lo realicen las cajas de prueba enviando una solicitud a los medidores de consumo para cambiar a modo de prueba.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el envío de una solicitud desde una caja de prueba a un medidor de consumo se realiza mediante comunicación por radio, preferiblemente por Comunicación de Campo Cercano, es decir, NFC, preferiblemente a una frecuencia entre 10MHz y 100MHz y sobre una distancia de menos de 50cm, preferiblemente menos de 10cm.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el método comprende que dichas cajas de prueba controlen la medición de valores y/o la transmisión de paquetes de datos en los medidores de consumo, por ejemplo, cuándo iniciar y detener la medición y/o la transmisión, o solicitar un cambio en la potencia de la señal de transmisión, la velocidad en baudios o el tipo de paquete de datos.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el valor medido es volumen acumulado de fluido, y en donde la representación de los volúmenes acumulados en los paquetes de datos en modo de prueba tiene una precisión correspondiente a un volumen de 10-6litros, preferiblemente a un volumen de 10-7litros, y preferiblemente mayor que la precisión en el modo de funcionamiento normal.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el método comprende una etapa de transmisión de una señal de inicio común a todas las cajas de prueba simultáneamente, después de que los medidores de consumo se hayan cambiado al modo de prueba; y una etapa de transmisión de una señal de parada común a todas las cajas de prueba simultáneamente, después de que se haya enviado la señal de inicio común; y en donde dicha etapa de transmisión de paquetes de datos se repite varias veces entre dichas señales de inicio y parada comunes, y preferiblemente también una o más veces antes de la señal de inicio común y una o más veces después de la señal de parada común.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la etapa de establecimiento de un resultado de prueba o calibración para un medidor de consumo concreto implica determinar un valor de inicio y un valor de parada basados en valores medidos en o cerca del tiempo de la señal de inicio común y la señal de parada común, respectivamente, y recibida con dichos paquetes de datos desde dicho medidor de consumo particular; y comparar con un valor de medición de referencia obtenido de dicho dispositivo de referencia.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando dicha determinación de un valor de inicio y un valor de parada en base a valores medidos implica la interpolación al tiempo de la señal de inicio y parada común, respectivamente, en base a valores medidos recibidos medidos antes y después del tiempo de la señal de inicio y parada común, respectivamente.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la etapa de establecimiento de un resultado de prueba o calibración se realiza mediante una unidad de control común que se comunica con las cajas de prueba; y en donde las cajas de prueba mejoran, añadiendo al menos un sello de tiempo, el uno o más paquetes de datos recibidos de los medidores de consumo y reenvían los paquetes de datos mejorados a la unidad de control común.

En un modo de realización de la invención, los paquetes de datos recibidos por la una o más cajas de prueba se envían junto con los registros de tiempo correspondientes a una unidad de control común para establecer los volúmenes de inicio y parada, cálculo de los volúmenes de prueba y comparación con los volúmenes registrados por uno o más dispositivos de referencia, cuya unidad de control también transmite señales de control relevantes a una o más cajas de prueba y los medidores de consumo.

El uso de una unidad de control común para controlar las pruebas y realizar los cálculos significa que la necesidad de potencia informática en las cajas de prueba se puede reducir al mínimo, reduciendo por tanto el precio de coste y mejorando la fiabilidad de las cajas de prueba. Las cajas de prueba no necesitan decodificar los paquetes de datos (o incluso saber de qué medidor de consumo se originan) siempre que tengan el sello de tiempo correcto y se envíen a la unidad de control común. Esto significa que se pueden probar nuevos tipos de medidores de consumo con el sistema de prueba sin tener que cambiar nada dentro de las cajas de prueba.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la adición de un sello de tiempo implica calcular un tiempo de medición a partir de un tiempo de recepción de paquete de datos restando una variación del intervalo de transmisión.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la caja de prueba deriva la variación del intervalo de transmisión del paquete de datos recibido, preferiblemente desde una suma de comprobación del mismo.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la mejora de los paquetes de datos por las cajas de prueba implica agregar un sello de tiempo relacionado con la señal de inicio común recibida más recientemente, un sello de tiempo relacionado con la señal de parada común recibida más recientemente, y preferiblemente un identificador para la caja de prueba.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la etapa de transmisión de una señal de inicio común y la etapa de transmisión de una señal de parada común es iniciada por la unidad de control común.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la etapa de transmisión de una señal de inicio común y la etapa de transmisión de una señal de parada común se realiza mediante uno de los dispositivos de referencia o una de las cajas de prueba a solicitud de la unidad de control común.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando las cajas de prueba y la unidad de control común se comunican por red, preferiblemente por red Ethernet, más preferiblemente al menos parcialmente por red dispuesta para alimentar también las cajas de prueba.

Un aspecto de la invención se refiere a un sistema de prueba y calibración para medidores de consumo inalámbricos, como medidores de flujo ultrasónicos, que comprende una o más cajas de prueba, uno o más dispositivos de referencia y un sistema de tubería de fluido;

los dispositivos de referencia y el sistema de tubería de fluido que están dispuestos en conexión secuencial en cualquier orden con uno o más medidores de consumo inalámbricos a probar; la disposición que está configurada para que los medidores de consumo midan uno o más valores, por ejemplo, volumen acumulado, relacionados con un fluido que fluye en el sistema de tubería de fluido;

la una o más cajas de prueba que comprenden un receptor de señales de radio para recibir de forma inalámbrica paquetes de datos que comprenden mediciones de dichos medidores de consumo inalámbricos a probar;

en donde el receptor de señales de radio está dispuesto para recibir paquetes de datos que se transmiten de acuerdo con un modo de prueba del medidor de consumo diferente del modo de funcionamiento normal del medidor de consumo, y

en donde el receptor de señales de radio está configurado correspondientemente para recibir paquetes de datos en circunstancias de

- que la potencia de la señal de transmisión sea menor que en el modo de funcionamiento normal,

- que la velocidad en baudios sea superior a la del modo de funcionamiento normal, y/o

- que el tipo de paquete de datos sea un tipo de tamaño generalmente más pequeño que en el modo de funcionamiento normal.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el receptor de señales de radio está además dispuesto para recibir paquetes de datos en circunstancias en las que uno o más de los intervalos de recepción son más pequeños que en el modo de funcionamiento normal, y un método de modulación es de un tipo más eficiente en cuanto al espectro en el modo de prueba que en el modo de funcionamiento normal.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la potencia de la señal de transmisión en el modo de prueba es el 50% o menos de la potencia de la señal de transmisión en el modo de funcionamiento normal, en el modo de prueba preferiblemente en un rango de 0,01-50 ^iti W, más preferiblemente en un rango de 0,1-lmW.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la velocidad en baudios en el modo de prueba es al menos el 200% de la velocidad en baudios en el modo de funcionamiento normal, en el modo de prueba preferiblemente en un rango de 24-400kBaudios, más preferiblemente en un rango de 150-250kBaudios.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el tipo de paquete de datos en el modo de prueba es de un tipo con un tamaño determinado por el número de bits del 50% o menos del tamaño de los paquetes de datos en el modo de funcionamiento normal, preferiblemente en el modo de prueba con un tamaño de menos de 150bits, más preferiblemente menos de 75bits.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el tipo de paquete de datos en modo de prueba define un paquete de datos que comprende al menos un identificador o una parte de un identificador para el medidor de consumo inalámbrico a probar y un valor de medición, y preferiblemente no un sello de tiempo.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el tipo de paquete de datos en el modo de prueba es de un tipo con un tamaño en términos de bits más pequeño que el tamaño de los paquetes de datos en el modo de funcionamiento normal, el paquete de datos más pequeño en el modo de prueba que tiene cualquiera o todos los campos de preámbulo, sincronización y encabezado con tamaño reducido y el campo de carga útil preferiblemente con solo un valor de medición.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el intervalo de recepción en el modo de prueba en promedio es 1/10 o menos del intervalo de recepción en el modo de funcionamiento normal, en el modo de prueba preferiblemente menos de un segundo en promedio, más preferiblemente menos de 500ms en promedio, por ejemplo, 400ms en promedio.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el intervalo de recepción en modo de prueba varía entre transmisiones, preferiblemente mediante una variación pseudoaleatoria.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando los paquetes de datos se reciben a intervalos de recepción variables, preferiblemente irregulares, pero representan mediciones realizadas a intervalos de medición regulares por los medidores de consumo a probar.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando las cajas de prueba están dispuestas para derivar una variación del intervalo de recepción de los paquetes de datos o una parte de los mismos para determinar la variación del intervalo de transmisión aplicada por el medidor de consumo a probar.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando las cajas de prueba están dispuestas para derivar la variación del intervalo de transmisión aplicada por el medidor de consumo a probar a partir de una suma de comprobación incluida en el paquete de datos que se va a transmitir.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando las cajas de prueba comprenden un transmisor de señales de radio y están dispuestas para transmitir una solicitud a los medidores de consumo inalámbricos a probar para cambiar al modo de prueba a través de dicho transmisor de señales de radio.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el transmisor de señales de radio es un transmisor de Comunicación de Campo Cercano, es decir, NFC, que funciona preferiblemente a una frecuencia entre 10MHz y 100MHz y sobre una distancia de menos de 50cm, preferiblemente menos de 10cm.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando las cajas de prueba están dispuestas para controlar a través del transmisor de señales de radio los medidores de consumo a probar, por ejemplo, su medición de valores y/o transmisión de paquetes de datos, por ejemplo, cuándo iniciar y detener la medición y/o la transmisión, o solicitar el cambio de los parámetros de comunicación inalámbrica.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando los valores medidos recibidos con los paquetes de datos son volúmenes acumulados de fluido, y en donde las representaciones de los volúmenes acumulados en los paquetes de datos en modo de prueba tienen una precisión correspondiente a un volumen de 10-6litros, preferiblemente a un volumen de 10-7litros, y preferiblemente mayor que la precisión en el modo de funcionamiento normal.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando los medidores de consumo inalámbricos a probar son medidores de flujo ultrasónicos.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando los medidores de consumo inalámbricos a probar comprenden un medidor de consumo inalámbrico de acuerdo con lo que se describe a continuación.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el sistema de prueba y calibración está dispuesto para transmitir una señal de inicio común a todas las cajas de prueba simultáneamente, después de que los medidores de consumo se hayan establecido en modo de prueba y preferiblemente después de que las cajas de prueba hayan recibido uno o más paquetes de datos de cada medidor de consumo a probar; en donde el sistema de prueba y calibración está dispuesto para transmitir una señal de parada común a todas las cajas de prueba simultáneamente, después de que las cajas de prueba hayan recibido varios paquetes de datos de cada medidor de consumo a probar.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el sistema de prueba y calibración está dispuesto para establecer un resultado de prueba o calibración para un medidor de consumo concreto determinando un valor de inicio y un valor de parada basados en valores medidos en o cerca del tiempo de la señal de inicio común y la señal de parada común, respectivamente, y recibido con dichos paquetes de datos desde dicho medidor de consumo concreto; y comparar con un valor de medición de referencia obtenido de dicho dispositivo de referencia.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el sistema de prueba y calibración comprende una unidad de control común acoplada de manera comunicativa a las cajas de prueba; en donde la unidad de control común está dispuesta para realizar el establecimiento de un resultado de prueba o calibración; y en donde las cajas de prueba comprenden una unidad de temporizador y un microcontrolador dispuestos para mejorar, añadiendo al menos un sello de tiempo desde dicha unidad de temporizador, los paquetes de datos recibidos de los medidores de consumo; y las cajas de prueba además que están dispuestas para enviar los paquetes de datos mejorados a la unidad de control común.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando los microcontroladores de las cajas de prueba están dispuestos para calcular un tiempo de medición a partir de un tiempo de recepción de un paquete de datos restando una variación del intervalo de transmisión, con el fin de determinar el sello de tiempo a agregar.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando los microcontroladores están dispuestos para derivar las variaciones del intervalo de transmisión de los paquetes de datos recibidos, preferiblemente de sumas de comprobación de los mismos.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando los microcontroladores están dispuestos para agregar un sello de tiempo relacionado con la señal de inicio común recibida más recientemente, un sello de tiempo relacionado con la señal de parada común recibida más recientemente, y preferiblemente un identificador para la caja de prueba, en relación con la mejora de los paquetes de datos.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la unidad de control común está dispuesta para iniciar la transmisión de la señal de inicio común y la señal de parada común.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando uno de los dispositivos de referencia o una de las cajas de prueba están dispuestos para transmitir la señal de inicio común y la señal de parada común a solicitud de la unidad de control común.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el acoplamiento comunicativo entre las cajas de prueba y la unidad de control común comprende una red, preferiblemente una red Ethernet, más preferiblemente al menos parcialmente una red dispuesta para alimentar también las cajas de prueba.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando las cajas de prueba están configuradas para ser relativamente resistentes al agua, preferiblemente según el estándar IP54 o IP65 o mejor.

En un aspecto, la presente invención se refiere a un medidor de consumo inalámbrico para medir uno o más valores, por ejemplo, volumen acumulado, relacionados con un fluido que fluye en un sistema de tubería de fluido conectado, el medidor de consumo inalámbrico que está dispuesto con al menos dos modos de funcionamiento que comprenden al menos

- un modo de funcionamiento normal que tiene asociado un algoritmo de funcionamiento normal, y

- un modo de prueba que tiene asociado un algoritmo de modo de prueba diferente del algoritmo de modo de funcionamiento normal;

el medidor de consumo inalámbrico que comprende un almacenamiento de parámetros que al menos comprende parámetros de comunicación inalámbrica que el medidor de consumo inalámbrico está dispuesto a usar para la transmisión inalámbrica de datos de medición a un dispositivo externo; los parámetros de comunicación inalámbrica que comprenden al menos

- transmisión de potencia de la señal,

- velocidad en baudios, y

- tipo de paquete de datos;

y en donde un valor de al menos uno de los parámetros de comunicación inalámbrica es diferente cuando el medidor de consumo inalámbrico está establecido en modo de prueba en comparación con cuando está establecido en modo de funcionamiento normal, de acuerdo con

- la potencia de la señal de transmisión que es menor en el modo de prueba que en el modo de funcionamiento normal, - la velocidad en baudios que es mayor en el modo de prueba que en el modo de funcionamiento normal, y/o - el tipo de paquete de datos que es un tipo de tamaño generalmente más pequeño en el modo de prueba que en el modo de funcionamiento normal.

De acuerdo con la invención, un medidor de consumo inalámbrico está provisto de un modo de prueba espacialmente ventajoso para permitir la prueba y calibración del medidor de consumo de forma más rápida, más precisa y con menos consumo de batería que anteriormente.

En un modo de realización preferido, el medidor de consumo inalámbrico es un medidor de flujo ultrasónico para medir un volumen acumulado de flujo de agua. El medidor de consumo puede tener más modos de funcionamiento que los mencionados anteriormente, por ejemplo, un modo apagado o en espera, un modo de servicio, etc. El almacenamiento de parámetros puede, por ejemplo, implementarse como una base de datos, una tabla, clases o estructuras de datos, variables, constantes o simplemente integrarse en los algoritmos o funciones donde se utilicen; en todos los casos almacenados de alguna manera en el medidor de consumo o derivables desde algo almacenado en el medidor de consumo, incluso si recibe tiempo de ejecución desde un dispositivo externo.

El uso de una velocidad en baudios más alta significa que se reduce la energía utilizada para transmitir los paquetes de datos. Además, el ciclo de trabajo de las transmisiones de un medidor de consumo determinado se reduce utilizando una velocidad en baudios más alta, lo cual es relevante porque el ciclo de trabajo puede estar sujeto a restricciones reglamentarias, como, por ejemplo, transmitir solo l/IOOO del tiempo.

La reducción de la potencia de transmisión en el modo de prueba es posible porque la caja de prueba se colocará normalmente considerablemente más cerca del medidor de consumo que la unidad central de procesamiento de datos, a la que el medidor de consumo transmite paquetes de datos en el modo de funcionamiento normal. El uso de menos potencia de transmisión da como resultado una menor reducción de la vida útil de la batería en el medidor de consumo y menos problemas con las restricciones reglamentarias sobre la cantidad permitida de datos transmitidos.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el almacenamiento de parámetros comprende parámetros del modo de funcionamiento normal y parámetros del modo de prueba para el almacenamiento y búsqueda de los parámetros de comunicación inalámbrica para usar en el modo de funcionamiento normal y el modo de prueba, respectivamente.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando los parámetros de comunicación inalámbrica comprenden uno o más de intervalo de transmisión y método de modulación, y en donde el intervalo de transmisión es menor en el modo de prueba que en el modo de funcionamiento normal y/o un método de modulación es de un tipo más eficiente en cuanto al espectro en el modo de prueba que en el modo de funcionamiento normal.

El intervalo de transmisión más corto, es decir, el envío de mediciones con más frecuencia que en el modo de funcionamiento normal, reduce el tiempo requerido para la prueba y aumenta la precisión, por ejemplo, porque las mediciones utilizadas para la interpolación están más próximas en el tiempo. El aumento de la velocidad en baudios, la disminución de la potencia de transmisión y el tamaño reducido del paquete ayudan a contrarrestar los posibles efectos negativos en el consumo de batería y el ciclo de trabajo causados por transmisiones más frecuentes.

Muchos métodos de modulación afectan al espectro, por ejemplo, el ancho de banda, negativamente al aumentar la velocidad en baudios. Por lo tanto, un modo de realización preferido implica cambiar a un método de modulación de espectro más compacto cuando el medidor de consumo se pone en modo de prueba y la velocidad en baudios preferiblemente aumenta considerablemente. En el modo de funcionamiento normal con intervalo de transmisión largo, baja velocidad en baudios y enfoque en el menor procesamiento posible debido al consumo de batería, un método de modulación sencillo, por ejemplo, modulación por desplazamiento de frecuencia FSK, puede ser satisfactorio. Con una velocidad en baudios aumentada y un intervalo de transmisión reducido, el modo de prueba puede utilizar preferiblemente un método de modulación más avanzado, por ejemplo, modulación por desplazamiento de fase unidireccional UPSK o modulación por desplazamiento de frecuencia m-aria, por ejemplo, 8-FSK. Cabe señalar que también se conocen en la técnica otros diversos métodos de modulación con diferentes ventajas y desventajas, y cualquier método de modulación adecuado se considera dentro del alcance de la invención.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el tipo de paquete de datos en modo de prueba es de un tipo con un tamaño determinado por un número de bits del 50% o menos del tamaño de los paquetes de datos en el modo de funcionamiento normal, en modo de prueba preferiblemente con un tamaño de menos de 150bits, más preferiblemente menos de 75bits.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el tipo de paquete de datos en el modo de prueba es de un tipo con un tamaño en términos de bits más pequeño que el tamaño de los paquetes de datos en el modo de funcionamiento normal, el paquete de datos más pequeño en el modo de prueba comparado con el modo de funcionamiento normal que está dispuesto por el medidor de consumo inalámbrico disponiendo cualquiera o todos los campos de preámbulo, sincronización y encabezado con un tamaño reducido y disponiendo el campo de carga útil preferiblemente sólo con un valor de medición.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el intervalo de transmisión en modo de prueba en promedio es 1/10 o menos del intervalo de transmisión en modo de funcionamiento normal, en el modo de prueba preferiblemente menos de un segundo en promedio, más preferiblemente menos de 500ms en promedio, por ejemplo, 400ms en promedio.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el intervalo de transmisión en modo de prueba varía entre transmisiones, preferiblemente mediante una variación pseudoaleatoria.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el medidor de consumo inalámbrico realiza mediciones a intervalos de medición regulares, pero transmite la medición con paquetes de datos a intervalos de transmisión variables, preferiblemente irregulares o pseudoaleatorios.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la variación del intervalo de transmisión se deriva de un paquete de datos o una parte del mismo, de modo que un receptor del paquete de datos puede ser capaz de determinar la variación del intervalo de transmisión aplicada.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la variación del intervalo de transmisión se deriva de una suma de comprobación incluida en el paquete de datos que se va a transmitir.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el medidor de consumo inalámbrico comprende una entrada de control y en donde el medidor de consumo inalámbrico está dispuesto para permitir que un dispositivo externo solicite al medidor de consumo inalámbrico que cambie del modo de funcionamiento normal al modo de prueba a través de dicha entrada de control.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la entrada de control comprende un receptor de radio, preferiblemente dispuesto para recibir una solicitud de cambio de modo de funcionamiento por Comunicación de Campo Cercano, es decir, NFC, preferiblemente en una frecuencia entre 10MHz y 100MHz y sobre una distancia de menos de 50cm, preferiblemente menos de 10cm.

El uso de la comunicación por radio y específicamente Comunicación de Campo Cercano, por ejemplo, en la frecuencia NFC comúnmente utilizada de 13,56MHz , para iniciar la conmutación entre el modo de funcionamiento normal y el modo de prueba de los medidores de consumo significa que esto se puede realizar de una manera muy sencilla mediante comunicación desde la caja de prueba, que normalmente se colocará en las proximidades del medidor de consumo.

Mediante el uso de la tecnología NFC de corto alcance para la comunicación con la entrada de control del medidor de consumo se evita que otros medidores de consumo cercanos sean capaces de recibir las señales de control del dispositivo externo. De este modo se garantiza, por ejemplo, que solo el medidor de consumo previsto se ponga en modo de prueba mediante la transmisión de dicha solicitud desde un dispositivo externo. Además, la certeza obtenida al requerir que el dispositivo externo, por ejemplo, una caja de prueba, deba colocarse prácticamente al lado o encima de un medidor de consumo para controlarlo, también significa que cuando se ha establecido un resultado de prueba, un rechazo o aceptación, etc., de un medidor de consumo, o cuando se aplica un sistema de desvío de fluido automático para organizar el sistema de tubería de fluido, es sencillo determinar con qué medidor de consumo físico se comunica una determinada caja de prueba.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el medidor de consumo inalámbrico está dispuesto para permitir que dicho dispositivo externo a través de dicha entrada de control controle la medición de valores y/o la transmisión de paquetes de datos, por ejemplo, cuándo iniciar y detener la medición y/o transmisión, o solicitar el cambio de los parámetros de comunicación inalámbrica en dicho almacenamiento de parámetros.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el valor medido es el volumen acumulado de fluido, y en donde la representación de los volúmenes acumulados en los paquetes de datos en modo de prueba tiene una precisión correspondiente a un volumen de 10-6litros, preferiblemente a un volumen de 10-7litros, y preferiblemente mayor que la precisión en el modo de funcionamiento normal.

Transmitir paquetes de datos con intervalos de tiempo relativamente cortos y una precisión muy alta en la representación de los volúmenes acumulados (en comparación con el modo de funcionamiento normal, en el que el intervalo de tiempo entre las transmisiones de paquetes de datos es normalmente de 10 segundos o más y la precisión de los volúmenes normalmente corresponde a decilitros o incluso litros) significa que la prueba y la calibración se pueden realizar de manera eficiente en un tiempo relativamente corto.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el medidor de consumo inalámbrico es un medidor de flujo ultrasónico.

En un aspecto, la presente invención se refiere a un método para que un medidor de consumo inalámbrico participe en una sesión de prueba de medidor de consumo, el medidor de consumo inalámbrico que está dispuesto para medir uno o más valores, por ejemplo, volumen acumulado, relacionados con un fluido que fluye en un sistema de tubería de fluido conectado, y el medidor de consumo inalámbrico está dispuesto con al menos dos modos de funcionamiento que comprenden al menos

el método que comprende las etapas de:

- cambiar el modo de funcionamiento a dicho modo de prueba;

- medir un valor relativo a dicho flujo de fluido;

- transmitir un paquete de datos que comprende una representación de dicho valor medido, la transmisión que se realiza de acuerdo con los parámetros de comunicación inalámbrica que comprenden transmitir la potencia de la señal, la velocidad en baudios y el tipo de paquete de datos;

- repetir las etapas de medición y transmisión;

en donde la transmisión de paquetes de datos en modo de prueba se realiza mediante el medidor de consumo inalámbrico de acuerdo con uno o más de

- transmitir con una potencia de señal de transmisión menor que en el modo de funcionamiento normal,

-transmitir a una velocidad en baudios más alta que en el modo de funcionamiento normal, y/o

-transmitir paquetes de datos generalmente más pequeños que en el modo de funcionamiento normal.

Cabe señalar que la repetición de las etapas de medición y transmisión implica realizar mediciones actualizadas con frecuencia y transmitir las mediciones actualizadas.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando se repite la etapa de trasmisión de paquetes de datos en modo de prueba (con nuevas mediciones) en correspondencia con un intervalo de transmisión menor que en el modo de funcionamiento normal.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la transmisión con una potencia de señal de transmisión menor implica una potencia de señal de transmisión del 50% o menos en comparación con el modo de funcionamiento normal, en modo de prueba preferiblemente en un rango de 0,01-50 ^iti W, más preferiblemente en un rango de 0,1-lmW.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la transmisión de paquetes de datos generalmente más pequeños implica un tipo de paquete de datos con un tamaño determinado por el número de bits del 50% o menos en comparación con el modo de funcionamiento normal, en modo de prueba preferiblemente con un tamaño de menos de 150bits, más preferiblemente menos de 75bits.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la transmisión de un tipo de paquete de datos más pequeño que en el modo de funcionamiento normal, implica preparar el paquete de datos más pequeño con cualquiera o todos los campos de preámbulo, sincronización y encabezado de tamaño reducido en comparación con el modo de funcionamiento normal y con el campo de carga útil que comprende preferiblemente solo un valor de medición.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la etapa de trasmisión de paquetes de datos en el modo de prueba se repite en correspondencia con un intervalo de transmisión que es en promedio 1/10 o menos del intervalo de transmisión en el modo de funcionamiento normal, en el modo de prueba preferiblemente menos de un segundo en promedio, más preferiblemente menos de 500ms en promedio, por ejemplo, 400ms en promedio.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la etapa de medición de un valor relativo a dicho flujo de fluido en modo de prueba se repite a intervalos de medición regulares, pero la etapa de trasmisión del paquete de datos que comprende el valor medido se repite en intervalos de transmisión variables, preferiblemente irregulares o pseudoaleatorios.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la variación del intervalo de transmisión se deriva de un paquete de datos o una parte del mismo, de modo que un receptor del paquete de datos pueda ser capaz de determinar la variación del intervalo de transmisión aplicada.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la etapa de cambiar el modo de funcionamiento a dicho modo de prueba está precedida por una etapa de recepción de una solicitud de una caja de prueba para cambiar al modo de prueba.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando la etapa de recepción de una solicitud desde una caja de prueba se realiza por radiocomunicación, preferiblemente por Comunicación de Campo Cercano, es decir NFC, preferiblemente a una frecuencia entre 10MHz y 100MHz y sobre una distancia de menos de 50cm, preferiblemente menos de 10cm.

Se obtiene un modo de realización ventajoso, cuando el método comprende una etapa de permitir que dicha caja de prueba controle la medición de valores y o la transmisión de paquetes de datos, por ejemplo, cuándo iniciar y detener la medición y/o transmisión, o solicitar el cambio de los parámetros de comunicación inalámbrica en dicho almacenamiento de parámetros.

La presente invención se refiere a un método de prueba y calibración de medidores de consumo inalámbricos, como medidores de flujo ultrasónicos, dicho método que comprende las etapas de conmutar uno o más medidores de consumo desde un modo de funcionamiento normal, en donde los paquetes de datos se transmiten de forma inalámbrica a una unidad de procesamiento de datos central y posiblemente distante, a un modo de prueba, en donde los paquetes de datos se transmiten a su vez de forma inalámbrica a una o más cajas de prueba, los paquetes de datos de un medidor de consumo determinado que se transmiten con intervalos de tiempo esencialmente regulares a una o más cajas de prueba, cada paquete de datos que comprende solo un mínimo de información que incluye una identificación del medidor de consumo y una representación del volumen acumulado que ha pasado a través del medidor de consumo de un fluido a medir, el tiempo de recepción de cada paquete de datos que se registra mediante un microcontrolador en la caja de prueba por la cual se recibe el paquete de datos, preferiblemente con una precisión de un milisegundo o menos, crear una señal de inicio electrónica y una señal de parada electrónica, cada una de las cuales se controla para llegar a todas las cajas de prueba y uno o más dispositivos de referencia utilizados para la calibración del uno o más medidores de consumo simultáneamente, cada dispositivo de referencia que está dispuesto en serie con uno o más medidores de consumo que son pasados por el mismo volumen de fluido a medir que los medidores de consumo con los que se disponen en serie, establecer un volumen de inicio para cada uno de los medidores de consumo por interpolación lineal entre las representaciones de volumen en los paquetes de datos recibidos de un medidor de consumo determinado inmediatamente antes y después de la señal de inicio, respectivamente, establecer un volumen de parada para cada uno de los medidores de consumo por interpolación lineal entre las representaciones de volumen en los paquetes de datos recibidos de un medidor de consumo determinado inmediatamente antes y después de la señal de parada, respectivamente, calcular el volumen de prueba que pasa a través de cada uno de los medidores de consumo en el intervalo de tiempo entre la señal de inicio y la señal de parada restando el volumen de inicio del volumen de parada para cada uno de los medidores de consumo, comparar el volumen de prueba de cada uno de los medidores de consumo con un volumen registrado por el dispositivo de referencia correspondiente para la calibración del medidor de consumo individual, y conmutar el uno o más medidores de consumo de vuelta al modo de funcionamiento normal.

En un aspecto de la invención, se refiere a un sistema de prueba y calibración de medidores de consumo inalámbricos, como por ejemplo medidores de flujo ultrasónicos, dicho sistema que comprende una o más cajas de prueba, uno o más medidores de consumo dispuestos para poder conmutar de un modo de funcionamiento normal a un modo de prueba y viceversa, en donde, en el modo de funcionamiento normal, los paquetes de datos se transmiten de forma inalámbrica a una unidad de procesamiento de datos central y posiblemente distante, mientras que, en el modo de prueba, los paquetes de datos se transmiten de forma inalámbrica a la una o más cajas de prueba, los paquetes de datos de un medidor de consumo determinado que se transmiten con intervalos de tiempo esencialmente regulares a una o más cajas de prueba, cada paquete de datos que comprende solo un mínimo de información que incluye una identificación del medidor de consumo y una representación del volumen acumulado que ha pasado a través del medidor de consumo de un fluido a medir, una unidad de temporizador en cada caja de prueba dispuesta para enviar información de tiempo a un microcontrolador en la caja de prueba para registrar el tiempo de recepción de cada paquete de datos que es recibido por esa caja de prueba, preferiblemente con una precisión de un milisegundo o menos, un dispositivo de cronometraje central dispuesto para crear una señal electrónica de inicio y una señal electrónica de parada, cada una de las cuales está controlada para llegar a todas las cajas de prueba y uno o más dispositivos de referencia utilizados para la calibración del uno o más medidores de consumo simultáneamente, cada dispositivo de referencia que está dispuesto en serie con uno o más medidores de consumo para ser pasados por el mismo volumen de fluido a medir que los medidores de consumo con los que se disponen en serie, una o más unidades procesadoras dispuestas para ser capaces de establecer un volumen de inicio para cada uno de los medidores de consumo mediante interpolación lineal entre las representaciones de volumen en los paquetes de datos recibidos de un medidor de consumo determinado inmediatamente antes y después de la señal de inicio, respectivamente, establecer un volumen de parada para cada uno de los medidores de consumo por interpolación lineal entre las representaciones de volumen en los paquetes de datos recibidos de un medidor de consumo determinado inmediatamente antes y después de la señal de parada, respectivamente, calcular el volumen de prueba que pasa a través de cada uno de los medidores de consumo en el intervalo de tiempo entre la señal de inicio y la señal de parada restando el volumen de inicio a partir del volumen de parada de cada uno de los medidores de consumo, comparar el volumen de prueba de cada uno de los medidores de consumo con un volumen registrado por el dispositivo de referencia correspondiente para la calibración del medidor de consumo individual.

Los métodos y sistemas de prueba y los medidores de consumo descritos anteriormente son ventajosos por varias razones.

El sistema es robusto en el sentido de que funciona incluso si uno o más paquetes de datos se pierden en la transmisión inalámbrica desde el medidor de consumo a la caja de prueba. El medidor de consumo está en el modo de prueba y transmite paquetes de datos a la caja de prueba, preferiblemente desde antes de que se dé la señal de inicio hasta después de que se dé la señal de parada. Esto significa que siempre habrá un paquete de datos que es el último recibido por la caja de prueba antes de la señal de inicio o parada, respectivamente, y otro paquete de datos que es el primero recibido después de la señal de inicio o parada, respectivamente. Por tanto, generalmente es posible realizar las interpolaciones lineales para calcular el volumen inicial y el volumen final, porque cada paquete de datos contiene una representación del volumen acumulado en el momento de la transmisión de ese paquete de datos específico. Si uno o más paquetes de datos se pierden en la transmisión, solo significa que la interpolación se realizará entre dos paquetes de datos con un intervalo de tiempo mayor y que, por lo tanto, la precisión de la calibración se reducirá ligeramente.

Otra ventaja es que cuando los paquetes de datos se reducen para contener solo la identificación del medidor y la representación del volumen acumulado, los paquetes de datos transmitidos serán más cortos en el modo de prueba que en el modo de funcionamiento normal, en el que los paquetes de datos contienen además un "sello de tiempo" y posiblemente otros datos. Los paquetes de datos más cortos dan como resultado la utilización de menos energía para la transmisión y, por lo tanto, menos reducción de la vida útil de la batería en el medidor de consumo y menos problemas con las restricciones reglamentarias sobre la cantidad permitida de datos transmitidos.

Además, el hecho de que el inicio y parada de la prueba y las calibraciones realizadas en los paquetes de datos recibidos no involucran al medidor de consumo significa que las actualizaciones y modificaciones del método de prueba se pueden implementar modificando solamente las relativamente pocas cajas de prueba sin tener que realizar alteraciones en todos los medidores de consumo.

Además, la llegada simultánea de la señal de inicio y la señal de parada a todas las cajas de prueba y dispositivos de referencia significa que la diferencia de tiempo entre las dos señales es exactamente la misma para todas las partes relevantes del sistema de prueba. El tiempo absoluto y el período entre la señal de inicio y la señal de parada no son fundamentales siempre que la señal de inicio y la señal de parada, respectivamente, se registren simultáneamente en todas las cajas de prueba y dispositivos de referencia.

Si el sistema de prueba comprende más de una caja de prueba, cada una de las cajas de prueba puede recibir paquetes de datos de cada medidor de consumo que se está probando/calibrando, por lo que se incrementa la probabilidad de recepción de todos los paquetes de datos.

Dibujos

A continuación, se describe la invención con más detalle haciendo referencia a los dibujos, donde

La figura 1 es una ilustración esquemática de un sistema de prueba de acuerdo con un modo de realización de la invención.

La figura 2 es un ejemplo de modo de realización de un medidor de consumo de acuerdo con la presente invención. La figura 3 es una ilustración esquemática de un sistema de prueba y una caja de prueba más detallada de acuerdo con un modo de realización de la invención.

La figura 4 es una ilustración esquemática de un sistema de prueba con un dispositivo de referencia alternativo de acuerdo con un modo de realización de la invención.

La figura 5 es una ilustración esquemática de un sistema de prueba con un dispositivo de referencia sencillo de acuerdo con un modo de realización de la invención, y

La figura 6 es una ilustración esquemática de un sistema de prueba con varios medidores de consumo de acuerdo con un modo de realización de la invención.

Descripción detallada

La figura 1 ilustra de manera esquemática un sistema 1 de prueba de acuerdo con un modo de realización de la invención. Una tubería 21 de fluido facilita un flujo de fluido como lo indica la flecha 14 a través del sistema 1 de prueba. La tubería de fluido puede ser de cualquier tipo o combinación de tipos de tubería, tubo o manguito apropiados para el tipo concreto de fluido y la presión de fluido aplicada, ya sean rígidos o flexibles, ya sean a base de metal, goma, plástico, etc., ya sean forrados, reforzados y/o revestidos, ya sean de paredes finas o gruesas, etc., e independientemente de los tipos de empalmes y juntas.

Un medidor 13 de consumo para ser probado y/o calibrado está acoplado a la tubería 21 de fluido y está dispuesto para medir un valor que representa un fluido que pasa a través, normalmente un volumen del fluido. El fluido puede, por ejemplo, ser agua, agua caliente, gas u otro fluido, y el medidor de consumo puede, por ejemplo, ser un medidor de flujo de agua, como por ejemplo un medidor de flujo ultrasónico, o un medidor de flujo apropiado para el fluido en concreto.

También está dispuesto en conexión con la tubería 21 de fluido un dispositivo 20 de referencia configurado para medir un valor de referencia de un flujo de fluido a través de la tubería de fluido, normalmente un valor de referencia que corresponde al valor medido por el medidor de consumo, normalmente un volumen del fluido. El dispositivo 20 de referencia puede, por ejemplo, ser un medidor de consumo precalibrado, un calibrador de líquido de desplazamiento positivo o sonda lineal, o una configuración de desviador y balanza. El valor de referencia medido se utiliza para la calibración del medidor 13 de consumo como se explica con más detalle a continuación.

El sistema 1 de prueba de la figura 1 comprende además una caja 5 de prueba y una unidad 2 de control común. La caja 5 de prueba se comunica con el medidor de consumo y la unidad de control común se comunica con la caja de prueba, como también se describe con más detalle a continuación. La caja 5 de prueba y la unidad 2 de control común pueden distribuirse como se ilustra, o integrarse como un único dispositivo.

La figura 2 es un modo de realización de ejemplo de un medidor 13 de consumo inalámbrico de acuerdo con la presente invención. Está configurado para que sea conectable a la tubería 21 de fluido mediante cualquier empalme o junta adecuada para que sea capaz de realizar su método de medición en el fluido en la tubería 21 de fluido, normalmente dejando que el fluido fluya a través de una pieza de tubería integrada con el medidor 13 de consumo y que permite que los transceptores ultrasónicos, hélices, rotor de paletas u otras tecnologías de medición de flujo del medidor de consumo concreto accedan al fluido. Además de la disposición de medición necesaria para el tipo concreto de medidor de consumo, el medidor 13 de consumo inalámbrico comprende una disposición de comunicación inalámbrica, normalmente basada en radiofrecuencia u óptica, y una fuente de energía, normalmente una batería.

El medidor 13 de consumo de acuerdo con un modo de realización de la presente invención comprende además un almacenamiento de parámetros PS para almacenar parámetros y reglas para la comunicación inalámbrica de datos. El almacenamiento de parámetros puede, por ejemplo, implementarse como una base de datos, una tabla, clases o estructuras de datos, variables, constantes o simplemente integrarse en los algoritmos o funciones donde se utilicen; en todos los casos almacenado de alguna manera en el medidor de consumo o derivable de algo almacenado en el medidor de consumo. El medidor 13 de consumo está dispuesto para que sea capaz de conmutar entre un modo de funcionamiento normal y un modo de prueba, y el almacenamiento de parámetros PS comprende preferiblemente tanto los parámetros de modo de funcionamiento normal NMP para usar en el modo de funcionamiento normal como los parámetros del modo de prueba TMP para usar en el modo de prueba. En un modo de realización preferido, los parámetros del modo de funcionamiento normal NMP y los parámetros del modo de prueba TMP están preconfigurados en el medidor 13 de consumo y, en diversos modos de realización, pueden ser ajustables o fijos. En un modo de realización alternativo, el almacenamiento de parámetros solo comprende un conjunto de parámetros, que pueden cambiarse mediante programación, por ejemplo, mediante comandos recibidos, por ejemplo, desde la caja 5 de prueba de la figura 1, mediante comunicación inalámbrica, por ejemplo, al cambiar del modo de funcionamiento normal al modo de prueba o viceversa.

En un modo de realización preferido de la invención, el almacenamiento de parámetros PS puede comprender valores como se ve a continuación en las Tablas 1-3. Cabe señalar que los parámetros concretos y sus valores son ejemplos, y cualquier parámetro y valor compatible con el principio general de la presente invención se considera dentro del alcance de la invención.

T l 1: E m l lm n mi n r m r P

Si el almacenamiento de parámetros comprende valores relativos o referencias como en el ejemplo de la Tabla 1, una tabla adicional u otra estructura de datos puede contener preferiblemente valores absolutos asociados con la misma. Además de ser un ejemplo, la Tabla 1 también indica en principio cómo el modo de funcionamiento normal y el modo de prueba son diferentes en un modo de realización preferido de la invención. Generalmente, como ejemplo de un modo de realización preferido, la potencia de la señal en el modo de prueba es como máximo el 50% de la potencia de la señal del modo de funcionamiento normal, la velocidad en baudios en el modo de prueba es al menos el 200% de la velocidad en baudios del modo de funcionamiento normal, y el tamaño del paquete de datos es como máximo el 50% del tamaño del paquete de datos del modo de funcionamiento normal.

En un modo de realización preferido, el modo de prueba está configurado con diferentes parámetros de comunicación que el modo de funcionamiento normal por varias razones.

Es posible una potencia de señal reducida porque la caja 5 de prueba durante la prueba o calibración en un modo de realización preferido está ubicada cerca, posiblemente adyacente, al medidor 13 de consumo, y la potencia de señal reducida hace que el procedimiento de calibración ahorre en los recursos limitados de la batería.

El aumento de la velocidad en baudios, es decir, la velocidad de transmisión en símbolos por segundo, durante el modo de prueba, disminuye la distancia de transmisión efectiva, que es positiva porque la caja de prueba de todos modos está preferiblemente a una distancia muy corta, y el rango reducido reduce el área que es afectada por las transmisiones de radio. Además, el aumento de la velocidad en baudios también reduce el tiempo de transmisión de cada paquete de datos, lo que de nuevo ahorra recursos de la batería. Esto último también es el efecto de la reducción del tamaño del paquete, lo que ahorra tiempo de transmisión y, a su vez, recursos de la batería.

T l 2: r m l lm n mi n r m r P

En varios modos de realización, Ios parámetros adicionales pueden ser diferentes entre el modo de funcionamiento normal y el modo de prueba. En un modo de realización preferido, el intervalo de transmisión entre cada transmisión de paquete de datos se reduce considerablemente en el modo de prueba. En el modo de funcionamiento normal, el intervalo de transmisión se decide, por ejemplo, equilibrando el consumo de batería y el deseo de actualizaciones frecuentes de, por ejemplo, consumo de agua, que en diversos modos de realización puede llevar a seleccionar intervalos de transmisión en el rango de 5 segundos a varios minutos entre cada transmisión de medición, por ejemplo, 12-16segundos. En el modo de prueba, el intervalo de transmisión es preferiblemente considerablemente más corto, por ejemplo, décimas de segundo, por ejemplo, 400ms. Como la prueba y/o la calibración requieren varias mediciones, Ios intervalos de transmisión reducidos en el modo de prueba reducen el tiempo total requerido para llevar a cabo la calibración y de nuevo ayudan a ahorrar recursos de la batería, etc.

Los paquetes de datos comprenden varios campos de diferentes tamaños, y varios de estos pueden reducirse en modo de prueba de acuerdo con modos de realización preferidos de la invención. Los paquetes de datos pueden comprender, por ejemplo, en un modo de realización, un preámbulo, un campo de sincronización, un encabezado, una carga útil y una suma de comprobación.

En un modo de realización, Ios campos de preámbulo y sincronización pueden usarse para inicialización y sincronización a nivel de bit y byte, respectivamente. En el modo de funcionamiento normal, dependiendo del entorno, distancias, etc., estos campos por sí soIos consumen colectivamente hasta, por ejemplo, 64bits del paquete de datos. En el modo de prueba donde el rango de transmisión es muy corto, la sincronización se puede lograr normalmente con una cantidad considerablemente menor de bits para estos dos campos.

El campo de encabezado puede, en un modo de realización en el modo de funcionamiento normal, identificar el medidor de consumo y transmitir información sobre el modo de comunicación y las variantes de protocolo, cifrado, tamaño del paquete, etc., requiriendo, por ejemplo, otros 32-64bits de información. En el modo de prueba, el encabezado puede reducirse considerablemente, ya que Ios paquetes de datos en el modo de prueba en un modo de realización preferido solo tienen el propósito de transmitir valores de medición de flujo, lo que posiblemente permita valores predefinidos para el tipo de carga útil, protocolo, longitud, etc. Además l,a identificación del medidor de consumo se puede optimizar para ahorrar bits de varias formas cuando se constata que solo unos pocos medidores de consumo posibles están normalmente dentro del rango reducido durante el procedimiento de prueba. Varios modos de realización y métodos para reducir el tamaño necesario para identificar el medidor de consumo se divulgan, por ejemplo, en la Solicitud de Patente Internacional con Publicación Número WO 2013/050037 A l, incorporada aquí como referencia.

La carga útil puede, en un modo de realización en el modo de funcionamiento normal, comprender varios tipos diferentes de datos e información, por ejemplo, mediciones de volumen de flujo, velocidad de flujo, temperatura, valores registrados previamente, etc., estado del medidor, por ejemplo, fugas detectadas, intentos de manipulación no autorizados, falta de agua en la tubería, etc., errores, por ejemplo, error de memoria, reinicios no planificados, batería baja y, por ejemplo, información de tiempo. Por lo tanto, la carga útil puede, en el modo de funcionamiento normal, cambiar el tamaño de paquetes de datos a paquete de datos, así como información sobre el contenido, codificación, estructura de Ios datos, etc., y para ese propósito implementar un estándar de intercambio de datos como MBus o Z igbee, añadiendo a su vez un poco más de sobrecarga. Sin embargo, en el modo de prueba, como se mencionó anteriormente, la carga útil en un modo de realización preferido solo comprenderá un valor de medición, normalmente un volumen, donde tanto el contenido como el tamaño de la carga útil, por ejemplo, 32 o 64bits, pueden predeterminarse cuando se ingresa el modo de prueba.

En un modo de realización, la suma de comprobación puede ser uno o más bits conseguidos mediante aritmética de todo el paquete o de todo el campo, por ejemplo, una o más sumas de comprobación CRC. En un modo de realización preferido, el campo de suma de comprobación se mantiene tanto en el modo de funcionamiento normal como en el modo de prueba.

La figura 3 es una ilustración esquemática del sistema 1 de prueba de la figura 1, que muestra la caja 5 de prueba con más detalle de acuerdo con un modo de realización de la invención. La figura 3 ilustra además que uno o más medidores 18 de consumo adicionales, y/o una o más cajas 17 de prueba adicionales pueden estar comprendidas en el sistema 1 de prueba. El dispositivo 20 de referencia no se muestra en el dibujo de la figura 3, pero puede implementarse como se describió anteriormente con referencia a la figura 1, o cualquiera de los modos de realización alternativos descritos a continuación.

La unidad 2 de control común se utiliza para el control del procedimiento de prueba y calibración, el registro y cálculo de los datos de los medidores 13, 18 de consumo y las cajas 5,17 de prueba y la comparación de los resultados con los valores de referencia de uno o más dispositivos 20 de referencia (ver, por ejemplo, la figura 1 y más abajo).

La unidad 2 de control común transmite señales 3 de control a las cajas 5, 17 de prueba y a los medidores 13, 18 de consumo (a través de las cajas 5, 17 de prueba), y recibe señales 4 de control y datos de las cajas 5, 17 de prueba y de los medidores 13, 18 de consumo (a través de las cajas 5, 17 de prueba).

Las señales 3 de control a las cajas 5, 17 de prueba y los medidores 13, 18 de consumo normalmente incluyen comandos a los medidores 13, 18 de consumo para conmutar del modo de funcionamiento normal al modo de prueba o viceversa y comandos para iniciar y detener la prueba. En un modo de realización preferido, la sincronización de estas señales 3 de control no es fundamental, ya que los comandos para iniciar y detener la prueba solo inician la creación de una señal 19 común de inicio y parada como se describe más adelante.

Las señales 4 de control y datos de los medidores 13, 18 de consumo y las cajas 5, 17 de prueba a la unidad 2 de control común incluyen normalmente información de estado, información 8 de temporización de las cajas 5, 17 de prueba y mediciones 16 de los medidores 13, 18 de consumo. La temporización de estas señales 4 tampoco es fundamental en un modo de realización preferido.

En un modo de realización preferido, la caja 5 de prueba y la unidad 2 de control común se distribuyen como se ilustran, pero en otros varios modos de realización están integradas como un único dispositivo. En varios modos de realización distribuidos preferidos, la comunicación 3, 4 entre la unidad 2 de control común y las cajas 5, 17 de prueba tiene lugar utilizando un canal de comunicación por cable, preferiblemente una conexión Ethernet, posible también con transmisión de alimentación desde la unidad 2 de control común a las cajas 5, 17 de prueba, denominada "alimentación por Ethernet".

Debido a que la prueba y la calibración tienen lugar en un entorno que comprende tuberías de fluido y trabajo con tuberías de fluido, incluyendo la separación y unión de tuberías de fluido, el fluido suele ser agua o similares, y un modo de realización preferido que implica comunicación de campo cercano NFC que requiere que la caja de prueba se coloque prácticamente adyacente a los medidores de consumo, un modo de realización preferido comprende la caja 5, 17 de prueba configurada para ser relativamente resistente al agua, por ejemplo, según el estándar IP54 o IP65, o mejor. Para dicho fin, un modo de realización preferido comprende una caja 5, 17 de prueba con la menor cantidad posible de cables que entran o conexiones externas, por lo que el estándar combinado de comunicación y conexión de alimentación "Alimentación por Ethernet" (PoE) se convierte en uno de los varios modos de realización preferidos que reducen el número de aberturas en la caja de prueba a tan solo uno. En un modo de realización alternativo, una caja 5, 17 de prueba relativamente resistente al agua funciona con batería y se comunica con la unidad 2 de control común por medio de, por ejemplo, WiFi, Bluetooth u otros medios de comunicación inalámbrica, y puede configurarse para un fácil reemplazo de baterías y/o ser compatible con carga inductiva.

Cada caja 5, 17 de prueba comprende un microcontrolador 6 para manejar la comunicación 3, 4 con la unidad 2 de control común y el sello de tiempo de las señales 3, 4, 16 de control y datos usando información 8 de temporización de una unidad 7 de temporizador de la caja 5, 17 de prueba.

Además, la caja 5, 17 de prueba comprende un receptor 9 de señales de radio para recibir datos de medición del uno o más medidores 13, 18 de consumo inalámbricos usando una interfaz 12 inalámbrica y reenvía estos datos 16 al microcontrolador 6 para el sello de tiempo antes de que se transmitan a la unidad 2 de control común. Preferiblemente, la comunicación l2 por radio desde el(los) medidor(es) de consumo a la caja 5, 17 de prueba utiliza la banda de frecuencia VHF o UHF porque se necesita una velocidad de transmisión relativamente alta, por ejemplo, 12-lOOOkBaudios, en parte debido a la cantidad relativamente grande de datos, en parte debido al hecho de que la temporización en una modo de realización es fundamental porque los datos de medición se transmiten desde el(los) medidor(es) 13,18 de consumo sin ninguna información de temporización, que no se añade hasta después de la transmisión de los datos a la caja 5, 17 de prueba por el microcontrolador 6. En varios modos de realización de la invención, el modo de prueba puede implicar el cambio a una banda de radio diferente, por ejemplo, desde una banda en el rango de MHz , a por ejemplo, la banda de 2,4GHz . Debido a la corta distancia de transmisión en el modo de realización preferido, el cambio puede ser factible incluso sin el dimensionamiento adecuado de la antena, sintonización, etc.

La caja 5, 17 de prueba comprende un transmisor 10 de señales de radio en conexión 15 con el microcontrolador 6 para la comunicación 11 inalámbrica de información de control al medidor 13, 18, de consumo normalmente en forma de comandos para conmutar del modo de funcionamiento normal al modo de prueba o viceversa. Preferiblemente, esta interfaz 11 de comunicación es una interfaz pasiva, como una interfaz de Comunicación de Campo Cercano, es decir, NFC, pero en varios modos de realización puede comprender otras tecnologías de comunicación inalámbrica. En otros varios modos de realización, la comunicación 11 inalámbrica puede establecerse mediante otras tecnologías inalámbricas, preferiblemente de corto alcance, por ejemplo, comunicación óptica. La temporización de estas señales 11 de control no es fundamental.

Las señales 19 de inicio y parada comunes para todas las cajas 5, 17 de prueba y el uno o más dispositivos 20 de referencia son generadas por una sola unidad, que puede ser, por ejemplo, una de las cajas de prueba. Sin embargo, las señales 19 de inicio y parada pueden ser generadas y transmitidas a las cajas 5, 17 de prueba y dispositivos de referencia por cualquier fuente siempre que la generación de las señales 19 se inicie desde la unidad 2 de control común. La temporización de estas señales 19 es fundamental en el sentido de que las señales 19 deben ser recibidas por todas las cajas 5, 17 de prueba participantes y los dispositivos 20 de referencia simultáneamente para garantizar que el período de prueba durante el cual se recopilan los datos sea el mismo para todos el(los) medidor(es) 13, 18 de consumo y para dispositivo(s) 20 de referencia.

Cuando una caja 5, 17 de prueba recibe una señal 19 de inicio o parada, se marca el sello de tiempo y la información se transmite a la unidad 2 de control común. Entonces, la unidad 2 de control común puede calcular, por ejemplo, el volumen de fluido registrado por el(los) medidor(es) 13, 18 de consumo durante el período de prueba entre la señal 19 de inicio y parada con mucha precisión, determinando el volumen de inicio y parada de cada medidor 13, 18 de consumo por interpolación lineal entre las representaciones de volumen acumulado en paquetes de datos recibidos del medidor 13, 18 de consumo determinado inmediatamente antes y después de la señal 19 de inicio o parada, respectivamente.

El marcado del sello de tiempo de los paquetes de datos en las cajas 5, 17 de prueba se puede realizar de diferentes formas. En un modo de realización, por ejemplo, cada paquete de datos transmitido por la conexión 4 desde una caja 5, 17 de prueba a la unidad 2 de control común contiene:

1. El paquete de datos original del medidor 13, 18 de consumo, incluyendo el identificador del medidor de consumo, 2. Un sello de tiempo de la caja 5, 17 de prueba que indica el tiempo de recepción del paquete de datos del medidor 13, 18 de consumo,

3. Un sello de tiempo de la caja 5, 17 de prueba que indica el tiempo de la señal 19 de inicio común recibida más recientemente,

4. Un sello de tiempo de la caja 5, 17 de prueba que indica el tiempo de la señal 19 de parada común recibida más recientemente, y

5. Un identificador de la caja de prueba que indica qué caja 5, 17 de prueba ha transmitido los paquetes de datos.

La inclusión de las últimas tres partes (elementos 3-5) significa que la unidad 2 de control común es capaz de interpretar correctamente los sellos de tiempo, incluso si hay una diferencia relativa entre los tiempos registrados por las cajas 5, 17 de prueba individuales. Por tanto, no hay necesidad de sincronizar las unidades 7 de temporizador de las diferentes cajas 5, 17 de prueba.

Los elementos 3 y 4 se pueden utilizar para determinar si se ha recibido una señal de inicio o una señal 19 de parada entre los dos paquetes de datos recibidos más recientemente, es decir, para realizar una interpolación para determinar un volumen de inicio o un volumen de parada como se describió anteriormente. Si aún no se ha recibido una señal de inicio común o una señal de parada común, el campo correspondiente puede, en varios modos de realización, rellenarse con cero, indefinida, NULA u otra indicación apropiada, u omitirse si la estructura de datos y el protocolo de comunicación lo permiten.

Varios modos de realización preferidos hacen uso de la interpolación descrita anteriormente para calcular un valor de inicio y un valor de parada a partir de los valores de medición, y usan la diferencia entre los valores de inicio y parada calculados como un valor de calibración para compararlo con el valor de referencia desde el dispositivo de referencia, normalmente en términos de un volumen de fluido que ha pasado el medidor de consumo durante el período entre la señal de inicio y la señal de parada.

Varios modos de realización alternativos en lugar de interpolar los valores de medición, determinan los valores de inicio y parada realmente medidos que se midieron más cerca de la señal de inicio y parada común para determinar un valor de calibración medido relacionado con la diferencia de tiempo entre los sellos de tiempo de las mediciones reales y luego utilizan la proporción entre esta diferencia de tiempo y la diferencia de tiempo entre las señales comunes de inicio y parada para determinar un valor de calibración relacionado con el período de inicio-parada que se puede comparar con el valor de referencia del dispositivo de referencia.

Cabe señalar que, además de los dos principios mencionados anteriormente, también existen otros métodos y variantes de conversión de las mediciones y temporización de la medición en valores comparables al valor de referencia y temporización, o viceversa, como será conocido por la persona experta en las técnicas de la estadística y el análisis de datos, y cuyos principios, métodos y variantes se consideran por tanto dentro del alcance de la presente invención. En un modo de realización preferido, el principio a aplicar se determina teniendo en cuenta qué principio introduce el margen de incertidumbre más pequeño basándose en la comparación de las incertidumbres de medición, temporización y cálculo, errores de redondeo, Incertldumbres del valor de referencia, etc., de la Implementaclón concreta, o equilibrando métodos que Introducen márgenes de incertidumbre más pequeños con métodos que requieren menos tiempo o poder de cálculo.

El medidor 13 de consumo que se está probando y calibrando en el modo de realización ilustrado es un medidor de flujo de agua. Un flujo 14 de agua común pasa el medidor 13 de consumo y, si es relevante, uno o más de otros medidores 18 de consumo que también están siendo probados y calibrados y uno o más dispositivos 20 de referencia.

Los medidores 13, 18 de consumo que se están probando y calibrando están dispuestos en serie, y el uno o más dispositivos 20 de referencia se disponen normalmente antes del primer medidor 13 de consumo en la serie y/o después del último medidor 18 de consumo en la serie. Si se coloca antes de la serie de medidores 13, 18 de consumo, por ejemplo, como se ilustra en la figura 1, el dispositivo 20 de referencia puede ser preferiblemente un dispositivo que crea y define el flujo 14 de agua que pasa a través de los medidores 13, 18 de consumo, como por ejemplo un pistón calibrado. Además, si se coloca un dispositivo 20 de referencia antes de la serie de medidores 13, 18 de consumo, este dispositivo 20 de referencia se usa normalmente como la fuente de las señales 19 comunes de inicio y parada para todas las cajas 5, 17 de prueba.

Las figuras 4 y 5 ilustran un ejemplo de varios modos de realización donde el dispositivo 20 de referencia está situado aguas abajo de los medidores 13, 18 de consumo que se están probando. En dichos modos de realización, el dispositivo 20 de referencia es preferiblemente un dispositivo que es capaz de medir con mucha precisión el flujo 14 de agua que pasa a través del mismo, como por ejemplo un medidor de flujo de agua que ya ha sido probado y calibrado (ver ejemplo en la figura 4). Como alternativa, como se ilustra en la figura 5, si se coloca después de la serie de medidores 13, 18 de consumo, el dispositivo 20 de referencia puede ser cualquier dispositivo, en este ejemplo un sencillo cubo, que por medio de, por ejemplo, mediciones de peso o indicaciones de volumen, es capaz de medir con mucha precisión el flujo 14 de agua que sale del último medidor 18 de consumo en la serie. Preferiblemente, el cubo 20 es parte de una configuración de desviador y balanza. En todos los casos, el(los) dispositivo(s) 20 de referencia debe(n) ser capaz(es) de proporcionar un valor de referencia utilizado para la prueba y calibración de los medidores 13, 18 de consumo, por ejemplo, un volumen acumulado de fluido durante el período entre la señal de inicio común y la señal de parada común.

En los modos de realización ilustrados, el medidor 13 de consumo se prueba y calibra usando una caja 5 de prueba, mientras que el siguiente medidor 18 de consumo en la serie se prueba usando otra caja 17 de prueba. En otros modos de realización, por ejemplo, como se ilustra en la figura 6, la caja 5 de prueba se puede usar para la prueba simultánea de más de un medidor 13, 18 de consumo. En otros varios modos de realización, los paquetes de datos de un medidor 13, 18 de consumo determinado se transmiten a más de una caja 5, 17 de prueba.

En un modo de realización preferido de la invención, el sistema 1 de prueba se hace funcionar por un operador que primero establece una tubería 21 de fluido con los medidores 13, 18 de consumo participantes conectados a intervalos adecuados, y además al menos un dispositivo 20 de referencia en algún lugar a lo largo de la tubería 21 de fluido y un suministro de fluido aguas arriba, por ejemplo, un grifo de agua. El extremo aguas abajo de la tubería de fluido se puede conectar al extremo aguas arriba para ahorrar y reutilizar el fluido, y se puede proporcionar una bomba de fluido para forzar un flujo en una tubería de fluido conectada circularmente.

A continuación, en un modo de realización preferido, los medidores 13, 18 de consumo que deberían participar en la prueba y la calibración se establecen cada uno en modo de prueba, en un modo de realización preferido por el operador que se acerca a cada medidor de consumo habilitado para NFC con una caja de prueba que se comunica por NFC. La conmutación al modo de prueba hace que el medidor de consumo cambie a un algoritmo de prueba y aplique los parámetros del modo de prueba TMP a la comunicación 12 por radio. Los parámetros del modo de prueba TMP pueden, en un modo de realización, recuperarse del almacenamiento de parámetros PS o, como alternativa, ser provistos y o negociados por la caja de prueba por medio del enlace NFC. El modo de prueba, entre otras cosas, hace que el(los) medidor(es) 13, 18 de consumo comience(n) a transmitir valores de medición de fluido por el canal 12 de datos a la caja de prueba a una velocidad más rápida que el modo de funcionamiento normal. En un modo de realización alternativo, una etapa adicional de envío de una señal de inicio, por ejemplo, de la unidad 2 de control común, es necesaria para que los medidores de consumo comiencen a transmitir mediciones frecuentes.

Cuando todos los medidores 13, 18 de consumo participantes se han establecido en modo de prueba y han comenzado a transmitir valores de medición de fluidos frecuentes a través de las cajas 5, 17 de prueba a la unidad 2 de control común, se transmite la señal 19 de inicio común. Puede, por ejemplo, iniciarse por la unidad 2 de control común, o como se describió anteriormente, por el dispositivo 20 de referencia. La señal 19 de inicio común debería ser recibida preferiblemente simultáneamente en todas las cajas de prueba. En un modo de realización preferido, una conexión por cable entre las cajas de prueba asegura eso. En un modo de realización, la unidad de control común usa los sellos de tiempo de las diferentes cajas de prueba para corregir ligeros desajustes. En un modo de realización, los receptores 10 de radio de las cajas de prueba se utilizan para recibir la señal de inicio común. El sello de tiempo de la señal 19 de inicio común es registrado por la(s) caja(s) 5, 17 de prueba y este valor se agrega a todos los valores de medición enviados desde los medidores 13, 18 de consumo a la unidad 2 de control común. De este modo es posible para la unidad 2 de control común determinar entre qué dos valores de medición de un medidor de consumo concreto se dio la señal de inicio común, y por lo tanto interpolar un valor de inicio, por ejemplo, volumen acumulado de fluido.

La prueba continúa por un tiempo, el período concreto se determina más preferiblemente tan corto como sea posible para no consumir innecesariamente energía de la batería desde los medidores de consumo y debido a los costes de producción por el tiempo dedicado a la prueba, mientras que todavía es lo suficientemente largo para obtener una resolución y precisión deseadas o requeridas de los resultados de la medición, teniendo en cuenta, por ejemplo, las tolerancias de medición del medidor de consumo, el flujo de fluido y la velocidad del flujo, la hostilidad del entorno, por ejemplo, en términos de ruido de radiofrecuencia perturbador, etc. En varios modos de realización preferidos, el período de prueba puede estar en el rango de 10 segundos a 2 minutos, en otros modos de realización hasta por ejemplo una hora. En varios modos de realización, sólo se transmite una única señal de inicio y una única señal de parada durante todo el período de prueba. En otros modos de realización, se realizan varias pruebas individuales secuencialmente durante el período de prueba.

Cuando debería finalizar la fase de prueba, se transmite la señal 19 de parada común. Preferiblemente, puede ser iniciada por la misma unidad que inició la señal de inicio común. El sello de tiempo de la señal 19 de parada común es registrado por la(s) caja(s) 5, 17 de prueba y este valor se agrega a todos los valores de medición a partir de ese momento reenviados desde los medidores 13, 18 de consumo a la unidad 2 de control común. De este modo es posible para la unidad 2 de control común determinar entre qué dos valores de medición de un medidor de consumo concreto se dio la señal de parada común, y por lo tanto interpolar un valor de parada, por ejemplo, volumen acumulado de fluido.

Al analizar el valor de inicio y el valor de parada determinados de un medidor de consumo concreto, por ejemplo, restando el valor de inicio del valor de parada en el caso de que el valor sea volumen de fluido acumulado, se obtiene un valor de medición resultante para ese medidor de consumo concreto. Este valor se puede comparar con el valor de referencia obtenido del dispositivo 20 de referencia y -si es necesario- se realiza una calibración correspondiente.

Los medidores 13, 18 de consumo vuelven a conmutarse al modo de funcionamiento normal y, por lo tanto, dejan de enviar valores de medición a una velocidad supernormal. Como alternativa, una señal de parada dedicada se transmite a los medidores de consumo, por ejemplo, por la unidad 2 de control común antes de que vuelvan a conmutarse al modo de funcionamiento normal.

Como se mencionó anteriormente, los medidores de consumo transmiten paquetes de datos con frecuencia cuando están en modo de prueba, pero aún con los paquetes de datos separados por un intervalo de transmisión. Si más de un medidor de consumo comienza a transmitir paquetes de datos al mismo tiempo y utilizando el mismo intervalo de transmisión y frecuencia de transmisión, es posible que la(s) caja(s) de prueba no reciba(n) correctamente los paquetes de datos de cualquiera de los más de un medidor de consumo debido a interferencia de la señal.

En un modo de realización, el riesgo de que esto suceda puede evitarse haciendo que los diferentes medidores de consumo apliquen diferentes intervalos de transmisión entre transmisiones. Como un modo de realización preferido ya está configurado para gestionar cuando no se realiza ninguna medición en el momento de inicio o parada relevante, realizando la interpolación entre dos mediciones consecutivas, los diferentes intervalos de transmisión utilizados en diferentes medidores de consumo no afectarán la interpolación y, a su vez, tampoco los resultados de la calibración. Sin embargo, al permitir que los medidores de consumo realicen transmisiones periódicas a diferentes velocidades, los diferentes medidores de consumo aún se perturbarán entre sí regularmente de una manera similar a la interferencia periódica entre dos señales periódicas de diferente frecuencia.

En un modo de realización preferido, los medidores de consumo utilizan en cambio intervalos de transmisión que varían de manera diferente para reducir el riesgo de colisión en el tiempo de transmisión. La variación del intervalo de transmisión debe ser aleatoria o pseudoaleatoria para minimizar el riesgo de colisión con otro medidor de consumo. Si no existe periodicidad en la variación del intervalo de transmisión, existe una probabilidad pequeña de que algunas transmisiones colisionen, pero sin ninguna previsibilidad o repetición regular. En un modo de realización, son aceptables unos pocos paquetes de datos perdidos debido a una colisión, debido a las muchas mediciones y la característica de interpolación.

Varios modos de realización de la invención utilizan diferentes métodos y algoritmos para aplicar intervalos de transmisión pseudoaleatorios. Si tanto el tiempo de medición como el tiempo de transmisión están determinados por el intervalo de transmisión, es decir, que es el tiempo de medición el que se retrasa de manera variable pero el valor medido se transmite inmediatamente después de la medición, entonces el sistema de prueba y calibración generalmente no se ve afectado, ya que la caja de prueba marca el sello de tiempo de las mediciones cuando se reciben, y las características de interpolación hacen que el algoritmo de calibración sea robusto para tiempos de medición aleatorios o irregulares.

Sin embargo, en un modo de realización preferido, es deseable realizar las mediciones a intervalos regulares, por ejemplo, para ser capaz de reducir el impacto de fuentes de ruido del entorno como por ejemplo ruido de 50 o 60Hz de la red eléctrica, o debido a requisitos legales de calibración y certificación. Por lo tanto, si las mediciones se realizan preferiblemente con regularidad, pero se transmiten en un momento posterior, preferiblemente pseudoaleatorio, la caja de prueba que en los modos de realización descritos anteriormente se encarga de marcar el sello de tiempo en las mediciones para guardar el tamaño del paquete de datos, deberá proporcionarse ya sea con información sobre el intervalo de transmisión aplicado, por ejemplo, por inclusión en Ios paquetes de datos, o el medidor de consumo deberá incluir el sello de tiempo en la carga útil del paquete de datos.

En un modo de realización preferido, para ahorrar tamaño del paquete de datos, en lugar de sencillamente incluir el valor del intervalo de transmisión en la carga útil, el intervalo de transmisión se determina sobre la base de una información que también está disponible para la caja de prueba, por lo que la caja de prueba también puede generar una secuencia igual de intervalos de transmisión pseudoaleatorios. Esto puede, por ejemplo, obtenerse utilizando una pieza de información de Ios paquetes de datos como principio para un algoritmo generador de números pseudoaleatorios, por ejemplo, la identificación del medidor de consumo o el medidor de consumo pueden enviar de vez en cuando un paquete de datos especial que comprende información que permite a la caja de prueba establecer la secuencia de intervalo de transmisión aleatoria.

En un modo de realización especialmente preferido, el intervalo de transmisión se determina en base a las sumas de comprobación del paquete de datos o una parte del mismo, por ejemplo, el último byte del paquete de datos. Esto es especialmente ventajoso ya que se incluye una suma de comprobación en cada paquete de datos y es independiente de Ios valores anteriores, proporcionando de este modo toda la información requerida sin necesidad de sincronización o negociación de una secuencia de intervalo de transmisión. Además, se calcula a partir del contenido del paquete que incluye, por ejemplo, un valor de medición en constante cambio que depende del flujo de fluido controlado externamente y (una parte de) una identificación del medidor de consumo que es única para cada medidor de consumo. De acuerdo con este modo de realización preferido, el medidor de consumo puede por tanto realizar una medición en el intervalo, preferiblemente regular, controlado localmente, preparar el paquete de datos, calcular la suma de comprobación y determinar un intervalo de transmisión basado en, por ejemplo, el último byte del mismo. Cuando el intervalo de transmisión determinado ha pasado, se transmite el paquete de datos. Al recibirlo en la caja de prueba, se recupera un sello de tiempo del temporizador, pero antes de que el sello de tiempo se asocie con el paquete de datos y medición, el intervalo de transmisión indicado por la suma de comprobación, por ejemplo, determinado a partir del último byte del mismo, se resta del sello de tiempo, convirtiendo por tanto el sello de tiempo en el momento en el que realmente tuvo lugar la medición. En un modo de realización de ejemplo, el intervalo de transmisión entre paquetes de datos puede, por ejemplo, ser el valor de Ios últimos 7 u 8bits de la suma de comprobación compensado por un intervalo de transmisión medio o mínimo fijo, y/o aplicado con un factor, haciendo que el intervalo de transmisión, por ejemplo, entre -63 y 64ms (7bits) compensado por 400ms de como resultado intervalos de transmisión que fluctúan entre 337ms y 464ms o, por ejemplo, entre 0 y 255 (8bits) multiplicado por 2, lo que da como resultado intervalos de transmisión que fluctúan entre Oms y 510ms. En un modo de realización, la suma de comprobación puede no indicar directamente el intervalo de transmisión, sino que puede usarse como entrada a una función o tabla de consulta para determinar un intervalo de transmisión apropiado en base al valor de la suma de comprobación.

Lista de números de referencia

1. Sistema de prueba

2. Unidad de control común

3. Señal de control desde la unidad de control a las cajas de prueba y medidores de consumo

4. Control y señal de datos desde las cajas de prueba y medidores de consumo a la unidad de control.

5. Caja de prueba

6. Microcontrolador en la caja de prueba

7. Unidad de temporizador

8. Información de temporización de la unidad de temporizador

9. Receptor de señales de radio

10. Transmisor de señales de radio

11. Interfaz inalámbrica desde la caja de prueba hasta el medidor de consumo.

12. Interfaz inalámbrica desde el medidor de consumo hasta la caja de prueba

13. Medidor de consumo

14. Flujo de agua a través del sistema de prueba

15. Comunicación entre el microcontrolador y el transmisor de señales de radio.

16. Comunicación desde el receptor de señales de radio al microcontrolador

17. Siguiente caja de prueba en el sistema de prueba

18. Siguiente medidor de consumo a ser probado

19. Señal de inicio y parada común

20. Dispositivo de referencia

21. Tubería de fluido

PD. Almacenamiento de parámetros

NMP. Parámetros del modo de funcionamiento normal

TMP. Parámetros del modo de prueba

Claims

r e iv in d ic a c io n e s

1. Un medidor (13) de consumo inalámbrico para medir uno o más valores relacionados con un fluido que fluye en un sistema (21) de tubería de fluido conectado, el medidor de consumo inalámbrico que está dispuesto con al menos dos modos de funcionamiento que comprenden al menos:

un modo de funcionamiento normal que tiene asociado un algoritmo de funcionamiento normal, y

un modo de prueba que tiene asociado un algoritmo de modo de prueba diferente del algoritmo de modo de funcionamiento normal;

el medidor de consumo inalámbrico que comprende una entrada de control que comprende un receptor de radio de comunicación de campo cercano, y en donde el medidor de consumo inalámbrico está dispuesto para permitir que un dispositivo (5) externo mediante comunicación de campo cercano a través de dicha entrada de control controle la medición de valores o la transmisión de paquetes de datos.

2. El medidor de consumo inalámbrico de la reivindicación 1, en donde dicho control de la medición de valores o la transmisión de paquetes de datos comprende que dicho dispositivo (5) externo esté habilitado a través de dicha entrada de control para controlar uno o más de:

cambiar del modo de funcionamiento normal al modo de prueba,

iniciar y detener la medición,

iniciar y detener la transmisión, y

cambio de parámetros de comunicación inalámbrica en un almacenamiento de parámetros de dicho medidor (13) de consumo inalámbrico.

3. El medidor de consumo inalámbrico de la reivindicación 1 o 2, en donde dicha comunicación de campo cercano está a una frecuencia entre 10MHz y 100MHz , como 13,56MHz , y sobre una distancia de menos de 50cm, preferiblemente menos de 10cm.

4. El medidor de consumo inalámbrico de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde dicho medidor de consumo inalámbrico está dispuesto de manera que dichos valores relacionados con un flujo de fluido medido cuando el medidor de consumo inalámbrico está en dicho modo de prueba son adecuados como base para establecer un resultado de prueba o calibración para dicho medidor de consumo inalámbrico.

5. El medidor de consumo inalámbrico de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el medidor (13) de consumo inalámbrico comprende un almacenamiento de parámetros que al menos comprende parámetros de comunicación inalámbrica que el medidor de consumo inalámbrico está dispuesto para usar para la transmisión inalámbrica de datos de medición a dicho dispositivo (5) externo; y en donde un valor de al menos uno de los parámetros de comunicación inalámbrica es diferente cuando el medidor de consumo inalámbrico se establece en el modo de prueba en comparación con cuando se establece en el modo de funcionamiento normal.

6. Un método de prueba y calibración de un medidor (13) de consumo inalámbrico, el medidor de consumo inalámbrico que está dispuesto para medir uno o más valores relacionados con un fluido que fluye en un sistema (21) de tubería de fluido conectado, y el medidor de consumo inalámbrico que está dispuesto con al menos dos modos de funcionamiento que comprenden al menos:

comprendiendo el método las etapas de:

cambiar el modo de funcionamiento a dicho modo de prueba;

medir un valor relativo a dicho flujo de fluido;

transmitir un paquete de datos que comprende una representación de dicho valor medido; y

repetir las etapas de medición y transmisión;

en donde el método comprende además una etapa en la que dicho medidor de consumo inalámbrico recibe una solicitud desde una caja (5) de prueba mediante comunicación por radio que es comunicación de campo cercano para controlar la medición de valores o la transmisión de paquetes de datos.

7. El método de prueba y calibración de la reivindicación 6, en donde dicho control de la medición de valores o la transmisión de paquetes de datos comprende controlar uno o más de:

cambiar del modo de funcionamiento normal al modo de prueba,

iniciar y detener la medición,

iniciar y detener la transmisión, y

8. El método de prueba y calibración de la reivindicación 6 o 7, en donde dicha comunicación de campo cercano está a una frecuencia entre 10MHz y 100MHz , como 13,56MHz , y sobre una distancia de menos de 50cm, preferiblemente menos de 10cm.

9. El método de prueba y calibración de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en donde el método comprende una etapa de establecimiento de un resultado de prueba o calibración para dicho medidor de consumo inalámbrico en base a dichos paquetes de datos transmitidos en dicho modo de prueba.

10. El método de prueba y calibración de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en donde el medidor (13) de consumo inalámbrico comprende un almacenamiento de parámetros que al menos comprende parámetros de comunicación inalámbrica que el medidor de consumo inalámbrico está dispuesto para usar para la transmisión inalámbrica de datos de medición a dicho dispositivo (5) externo; y en donde un valor de al menos uno de los parámetros de comunicación inalámbrica es diferente cuando el medidor de consumo inalámbrico se establece en el modo de prueba en comparación con cuando se establece en el modo de funcionamiento normal.

11. Un sistema de prueba y calibración para medidores de consumo inalámbricos como medidores de flujo ultrasónicos, el sistema que comprende una o más cajas (5) de prueba, uno o más dispositivos (20) de referencia y un sistema (21) de tubería de fluido; los dispositivos de referencia y el sistema de tuberías de fluido que están dispuestos en conexión secuencial en cualquier orden con uno o más medidores (13) de consumo inalámbrico a probar, el medidor (13) de consumo que tiene al menos dos modos de funcionamiento que comprenden al menos un modo de funcionamiento normal que tiene asociado un algoritmo de funcionamiento normal, y un modo de prueba que tiene asociado un algoritmo de modo de prueba diferente del algoritmo del modo de funcionamiento normal; la disposición que está configurada para que los medidores de consumo midan uno o más valores relacionados con un fluido que fluye en el sistema de tubería de fluido;

en donde las cajas de prueba comprenden un transmisor de señales de radio de comunicación de campo cercano y están dispuestas para controlar los medidores de consumo a probar a través del transmisor de señales de radio de comunicación de campo cercano, con respecto a la medición de valores o la transmisión de paquetes de datos que incluye controlar el cambio del modo de funcionamiento normal al modo de prueba.

12. El sistema de prueba y calibración de la reivindicación 11, en donde dicho control de los medidores de consumo con respecto a la medición de valores o la transmisión de paquetes de datos comprende además controlar uno o más de:

iniciar y detener la medición,

iniciar y detener la transmisión, y

cambio de los parámetros de comunicación inalámbrica en un almacenamiento de parámetros de dicho medidor (13) de consumo inalámbrico.

13. El sistema de prueba y calibración de la reivindicación 11 o 12, en donde dicha comunicación de campo cercano está a una frecuencia entre 10MHz y 100MHz , como 13,56MHz , y sobre una distancia de menos de 50cm, preferiblemente menos de 10cm.

14. El sistema de prueba y calibración de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en donde el sistema de prueba y calibración está dispuesto para establecer un resultado de prueba o calibración para el medidor (13) de consumo inalámbrico sobre la base de dichos valores medidos relacionados con un fluido de flujo cuando el medidor de consumo inalámbrico está en modo de prueba.

15. El sistema de prueba y calibración de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en donde el medidor (13) de consumo inalámbrico comprende un almacenamiento de parámetros que al menos comprende parámetros de comunicación inalámbrica que el medidor de consumo inalámbrico está dispuesto para usar para la transmisión inalámbrica de datos de medición a dicha caja (5) de prueba; y en donde un valor de al menos uno de los parámetros de comunicación inalámbrica es diferente cuando el medidor de consumo inalámbrico se establece en el modo de prueba en comparación con cuando se establece en el modo de funcionamiento normal.