FR2812961A1

FR2812961A1 - Domestic gas/electricity/water meter remote reading system having meter cluster transmission protocol bus connected accessing digital transmission network via bridge interface.

Info

Publication number: FR2812961A1
Application number: FR0010429A
Authority: FR
Inventors: Jean Rene Carriou
Original assignee: Sagem SA
Current assignee: Sagemcom Energy and Telecom SAS
Priority date: 2000-08-08
Filing date: 2000-08-08
Publication date: 2002-02-15
Anticipated expiration: 2020-08-08
Also published as: FR2812961B1

Abstract

The remote reading method has domestic meters (31,32) connected in a cluster to a remote reading bus (30), and associated with a transmission protocol. The bus is accessed across a digital word transmission system (10) with an interface bridge (2).

Description

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La présente invention concerne le télérelevé de compteurs domestiques installés chez des abonnés d'un réseau de distribution d'énergie ou de fluide. On pense ici en particulier aux compteurs électriques et aux compteurs d'eau ou de gaz. Pour effectuer des télérelevés de compteurs, il est connu de les relier par le réseau téléphonique à un centre d'exploitation au moyen d'un équipement comportant un modem. <Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to the remote reading of domestic meters installed at subscribers of an energy or fluid distribution network. We are thinking here in particular of electric meters and water or gas meters. To carry out remote meter readings, it is known to connect them via the telephone network to an operating center by means of equipment comprising a modem.

Le Centre d'exploitation appelle périodiquement l'équipement et celui-ci fournit en retour des données de relevé du compteur. Un tel système convient bien pour des installations industrielles, grosses consommatrices, mais il est économiquement inadapté pour des compteurs domestiques, puisque le coût de la ligne téléphonique nécessaire n'est alors pas négligeable devant le coût de la consommation. The Operations Center calls the equipment periodically and the equipment provides meter reading data in return. Such a system is well suited for industrial installations, heavy consumers, but it is economically unsuitable for domestic meters, since the cost of the necessary telephone line is then not negligible compared to the cost of consumption.

Pour simplifier les opérations de relevé de consommation domestiques, il est connu de regrouper les compteurs des divers abonnés en une grappe avec un bus de télérelevé local, accessible depuis un poste commun. L'agent chargé du relevé dispose d'un ordinateur (PC) portable et d'un coupleur d'accès au bus lui permettant d'interroger successivement les compteurs de la grappe. L'exploitation du bus est définie par un protocole d'échange de données PC-compteur, selon la norme CEI 1142, prévoyant que le PC émette un créneau de tension, de durée calibrée, pour activer et synchroniser le compteur interrogé et lui commander d'émettre ensuite des données de consommation, à une vitesse déterminée. To simplify the operations of reading household consumption, it is known to group together the meters of the various subscribers in a cluster with a local remote reading bus, accessible from a common station. The reading officer has a portable computer (PC) and a bus access coupler allowing him to successively interrogate the cluster meters. Bus operation is defined by a PC-meter data exchange protocol, according to standard IEC 1142, providing that the PC emits a voltage slot, of calibrated duration, to activate and synchronize the interrogated meter and to command it to '' then transmit consumption data, at a determined speed.

Le protocole ci-dessus est incompatible avec un réseau numérique de transmission de données, par exemple le réseau cellulaire GSM, car les vitesses respectives de transmission de données sont différentes et, en outre, le réseau ne peut restituer avec précision la largeur des créneaux, car il fonctionne par transmission de paquets dont les instants d'arrivée sont mal définis. The above protocol is incompatible with a digital data transmission network, for example the GSM cellular network, because the respective data transmission speeds are different and, moreover, the network cannot accurately reproduce the width of the slots, because it works by transmitting packets whose arrival times are poorly defined.

La présente invention vise à proposer une solution plus économique pour relever les compteurs domestiques en grappes. The present invention aims to provide a more economical solution for reading domestic meters in clusters.

A cet effet, l'invention concerne tout d'abord un procédé de télérelevé de compteurs domestiques reliés en grappe à un bus de télérelevé associé à un protocole de transmission de données déterminé, procédé caractérisé par le fait qu'on accède au bus à travers un réseau radio de transmission de données. To this end, the invention relates first of all to a method of remote reading of domestic meters connected in a cluster to a remote reading bus associated with a determined data transmission protocol, method characterized in that the bus is accessed through a radio network for data transmission.

Ainsi, la grappe de compteurs individuels est accessible en groupe par le réseau téléphonique, donc à un coût individuel réduit. Thus, the cluster of individual meters is accessible as a group via the telephone network, therefore at a reduced individual cost.

L'invention concerne aussi une passerelle de télérelevé de compteurs domestiques en grappe, comportant - des moyens de liaison interne à un bus de transmission de données associé à un premier protocole déterminé, - des moyens de liaison externe à un réseau de transmission de données associé à un deuxième protocole, et - des moyens d'adaptation de données, reliant les moyens de liaison interne et les moyens de liaison externe, agencés pour adapter les données d'un protocole à l'autre. The invention also relates to a gateway for remote reading of clustered domestic meters, comprising - means of internal connection to a data transmission bus associated with a first determined protocol, - means of external connection to an associated data transmission network to a second protocol, and - data adaptation means, connecting the internal connection means and the external connection means, arranged to adapt the data from one protocol to another.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode préféré de mise en oeuvre du procédé de l'invention, en référence à la figure unique annexée qui représente schématiquement un système de télérelevé des compteurs domestiques en grappes selon l'invention. The invention will be better understood with the aid of the following description of a preferred embodiment of the method of the invention, with reference to the single appended figure which schematically represents a system for remote reading of domestic meters in clusters according to the invention.

Le système représenté comporte un centre de gestion 1 de télérelevé de compteurs domestiques 31, 32, en grappe, une seule grappe étant représentée, ici des compteurs de consommation électrique situés dans les divers appartements d'un immeuble et tous reliés à un bus de données 30 exploité conformément à un protocole déterminé associé, ici selon la norme CEI 1142. The system represented comprises a management center 1 for remote reading of domestic meters 31, 32, in a cluster, a single cluster being represented, here electricity consumption meters located in the various apartments of a building and all connected to a data bus 30 operated in accordance with a specific associated protocol, here according to standard IEC 1142.

Le centre 1 est relié au bus 30 à travers un réseau téléphonique 10, ici le réseau de radiotéléphonie cellulaire GSM, et une passerelle 2 reliant le bus 30 au réseau GSM 10. The center 1 is connected to the bus 30 through a telephone network 10, here the GSM cellular radio network, and a gateway 2 connecting the bus 30 to the GSM network 10.

La passerelle 2 comporte une base de temps 20 rythmant le fonctionnement de ses divers circuits et en particulier un modem radio 21, de liaison avec le réseau GSM 10, relié au bus 30 par une chaîne de réception de données en parallèle avec une chaîne d'émission de données vers le réseau 10. La chaîne de réception comporte une mémoire tampon d'entrée 23, reliée en entrée à la sortie interne du modem 21 par un circuit d'écriture 22 et reliée en sortie au bus 30 par un circuit 24 de lecture de la mémoire 23 et d'adaptation de vitesse et à travers un circuit commun d' entrée/sortie 25 d'interface bus. La chaîne d'émission présente une structure semblable à celle de la chaîne de réception, avec une mémoire tampon 27 reliée en entrée au bus 30 par un circuit 26 d'écriture de la mémoire 27 relié au circuit d' entrée/sortie 25 et reliée en sortie au modem 21 par un circuit de lecture et d'adaptation de vitesse 28. The gateway 2 comprises a time base 20 punctuating the operation of its various circuits and in particular a radio modem 21, for connection with the GSM network 10, connected to the bus 30 by a chain for receiving data in parallel with a chain for transmission of data to the network 10. The reception chain comprises an input buffer memory 23, connected as input to the internal output of the modem 21 by a write circuit 22 and connected as output to the bus 30 by a circuit 24 of reading of the memory 23 and of speed adaptation and through a common input / output circuit 25 of bus interface. The transmission chain has a structure similar to that of the reception chain, with a buffer memory 27 connected at the input to the bus 30 by a circuit 26 for writing the memory 27 connected to the input / output circuit 25 and connected at output to modem 21 by a speed reading and adaptation circuit 28.

Le protocole CEI 1142 prévoit un adressage individuel de chaque compteur 31, 32 avec une émission, sur le bus 30, d'une impulsion ou créneau calibré de tension, de 100 ms de durée, qui active l'électronique de lecture du contenu du compteur 31, 32 considéré pour qu'elle émette sur le bus 30, à la vitesse de 1200 b/s, des données représentant la valeur du total que présente le compteur. The IEC 1142 protocol provides for an individual addressing of each counter 31, 32 with an emission, on the bus 30, of a calibrated pulse or pulse of voltage, of 100 ms of duration, which activates the electronics for reading the content of the counter 31, 32 considered so that it transmits on the bus 30, at the speed of 1200 b / s, data representing the value of the total presented by the counter.

On rappellera que le protocole de transmission du réseau GSM 10 prévoit de transmettre les données sous forme de paquets à la vitesse moyenne de 9 600 b/s ou un sous-multiple entier. Le réseau GSM 10 n'est donc pas adapté à la transmission des divers signaux du bus 30 puisque les vitesses de transmission du réseau 10 et du bus 30 sont différentes et qu'en outre la transmission par paquets apporte des distorsions temporelles qui modifient la chronologie des signaux et en particulier modifient la durée de créneaux calibrés tels que ceux du protocole CEI 1142. It will be recalled that the transmission protocol of the GSM network 10 provides for transmitting the data in the form of packets at the average speed of 9,600 b / s or an integer sub-multiple. The GSM network 10 is therefore not suitable for the transmission of the various signals of the bus 30 since the transmission speeds of the network 10 and of the bus 30 are different and that, in addition, the packet transmission brings temporal distortions which modify the chronology signals and in particular modify the duration of calibrated slots such as those of the IEC 1142 protocol.

Le fonctionnement du système représenté va maintenant être expliqué plus en détails. The operation of the system shown will now be explained in more detail.

Pour effectuer le télérelevé des compteurs 31, 32, le centre de gestion 1 utilise le protocole bus 30, c'est-à-dire que le bus 30 est déporté, à travers la passerelle 2 et le réseau GSM 10, pour être relié au centre de gestion To carry out the remote reading of the counters 31, 32, the management center 1 uses the bus protocol 30, that is to say that the bus 30 is deported, through the gateway 2 and the GSM network 10, to be connected to the management Center

1. Pour cela, le centre de gestion 1 émet sur le réseau GSM 10 le créneau calibré d'activation du compteur 31, 32, ainsi que des données d'adresse du compteur 31, 32 qui est concerné. Les données d'adresse de compteur à émettre sont d'abord stockées en mémoire tampon dans le centre de gestion 1 puis lues et émises dans un paquet GSM et transmises à 9 600 b/s dans le réseau GSM 10. Le créneau est transmis sous forme de paquets dont l'un comporte un front avant du créneau et un autre le front arrière correspondant. 1. For this, the management center 1 transmits on the GSM network 10 the calibrated slot for activating the counter 31, 32, as well as address data of the counter 31, 32 which is concerned. The counter address data to be transmitted is first stored in buffer memory in the management center 1 then read and transmitted in a GSM packet and transmitted at 9,600 b / s in the GSM network 10. The slot is transmitted under packet form, one of which has a front edge of the niche and another with the corresponding rear edge.

En réception, le modem 21 transmet les bits des paquets au circuit d'écriture 22 qui les écrit à 9 600 b/s dans la mémoire 23 ou à une vitesse autre si un tampon y est prévu. La mémoire 23 reçoit ainsi des bits qui représentent les données d'adressage de compteur ainsi que le créneau d'activation de compteur 31, 32, déformé temporellement lors de sa traversée du réseau GSM 10. On reception, the modem 21 transmits the bits of the packets to the write circuit 22 which writes them at 9600 b / s in the memory 23 or at a different speed if a buffer is provided there. The memory 23 thus receives bits which represent the counter addressing data as well as the counter activation slot 31, 32, temporally deformed when it crosses the GSM network 10.

Le circuit de lecture et d'adaptation 24 repère en mémoire le créneau reçu par le fait que la mémoire 23 comporte une transition, par exemple descendante, entre deux bits successifs, représentant le front avant, transition suivie d'une plage de bits identiques, ici des 0, de longueur dépassant un seuil minimal, par exemple 30 ms correspondant donc ici à 36 bits lus à 1 200 b/s, puis une transition ici montante de front arrière distante au plus de 150 ms (180 bits), par exemple, du front avant. Pour discriminer une transition de front par rapport à une transition quelconque entre bits successifs de données, le circuit 24 vérifie que la transition de front est précédée et suivie d'une plage de longueur déterminée exempte de transitions. The read and adaptation circuit 24 locates in memory the slot received by the fact that the memory 23 comprises a transition, for example downward, between two successive bits, representing the leading edge, transition followed by a range of identical bits, here 0s, of length exceeding a minimum threshold, for example 30 ms therefore corresponding here to 36 bits read at 1,200 b / s, then a rising transition here from the rear edge distant at most 150 ms (180 bits), for example , from the front. To discriminate an edge transition with respect to any transition between successive data bits, the circuit 24 verifies that the edge transition is preceded and followed by a determined length range free of transitions.

Après reconnaissance d'un créneau dans la mémoire 23, le circuit 24 lance une temporisation de 100 ms et émet pendant ce temps un créneau négatif sur le bus 30, reproduisant donc le créneau normalisé. Le créneau émis par le centre de gestion 1 et déformé temporellement par le réseau GSM 10 est ainsi recalibré lors de sa réémission sur le bus 30. Ensuite, le circuit 24 lit les données d'adresse en mémoire 23 à la vitesse de 1 200 b/s et les émet à cette vitesse sur le bus 30. After recognition of a slot in the memory 23, the circuit 24 starts a time delay of 100 ms and during this time transmits a negative slot on the bus 30, thus reproducing the normalized slot. The slot transmitted by the management center 1 and temporally distorted by the GSM network 10 is thus recalibrated when it is retransmitted on the bus 30. Then, the circuit 24 reads the address data in memory 23 at the speed of 1200 b / s and transmits them at this speed on bus 30.

Le compteur considéré 31, 32 répond par émission, sur le bus 30, des données de consommation électrique, qui sont alors écrites en mémoire tampon 27 par le circuit 26, à 1 200 b/s. Le circuit de lecture et d'adaptation 28 relit ces données à 9 600 b/s pour commander le modem 21 qui les transmet au centre de gestion 1 où, après réception, elles sont retransmises localement à 1200 b/s à des circuits à la norme CEI 1142. Ainsi, le réseau GSM 10 et le bus 30, l'un quelconque étant émetteur et l'autre récepteur, ayant des vitesses de transmission différentes, on reçoit et mémorise temporairement dans la passerelle 2 les données de l'émetteur et on les relit à la vitesse du récepteur pour les lui transmettre. Afin d'éviter des perturbations dues à des signaux parasites provenant du réseau GSM 10, on mémorise dans la passerelle 2 la réémission, sur le bus 30, des impulsions provenant du réseau GSM 10 et on rejette toute nouvelle impulsion reçue du réseau GSM 10 avant la retransmission vers celui-ci d'une réponse de télérelevé à une impulsion précédente du réseau GSM 10. En effet, le protocole ici utilisé ne prévoit pas d'impulsion nouvelle tant qu'une réponse n'a pas été reçue en provenance du compteur 31, 32 considéré, si bien que toute impulsion alors reçue dans la passerelle 2 est considérée comme étant un signal parasite, c'est-à-dire qu'on effectue un filtrage logique des signaux reçus du réseau GSM 10. The counter 31, 32 responds by sending, on the bus 30, electricity consumption data, which is then written in buffer memory 27 by the circuit 26, at 1200 b / s. The read and adaptation circuit 28 reads this data at 9,600 b / s to control the modem 21 which transmits them to the management center 1 where, after reception, they are retransmitted locally at 1200 b / s to circuits at the standard IEC 1142. Thus, the GSM network 10 and the bus 30, any one being a transmitter and the other receiver, having different transmission speeds, the data from the transmitter are received and temporarily stored in gateway 2. they are reread at the speed of the receiver to transmit them to it. In order to avoid disturbances due to parasitic signals coming from the GSM network 10, the re-transmission, on the bus 30, of the pulses coming from the GSM network 10 is memorized and any new pulse received from the GSM network 10 is rejected before the retransmission to the latter of a remote reading response to a previous pulse from the GSM 10 network. Indeed, the protocol used here does not provide for a new pulse until a response has been received from the counter 31, 32 considered, so that any pulse then received in the gateway 2 is considered to be a spurious signal, that is to say that a logical filtering of the signals received from the GSM network 10 is carried out.

Claims

CLAIMS 1.- Method for remote reading of domestic meters (31, 32) linked in a cluster to a remote reading bus (30) associated with a determined data transmission protocol, method characterized by the fact that the bus (30) is accessed via a radio data transmission network (10).

2.- Method according to claim 1, wherein, from a remote reading center (1), transmits over the network (10), according to the bus protocol (30), interrogation signals from the counters (31, 32 ), which are deformed by the network (10), and they are reshaped in a gateway (2) to retransmit them on the bus (30).

3.- Method according to claim 2, wherein the network (10) and the bus (30), one (10, 30) being transmitter and the other (30, 10) receiver, having different transmission speeds , the data from the transmitter are temporarily received and stored in the gateway (2) and re-read at the speed of the receiver to transmit them to it.

4.- Method according to one of claims 2 and 3, wherein, the protocol providing pulses of calibrated duration of interrogation of the meters (31, 32), we receive in the gateway (2) the pulses from the network (10 ) and calibrated to re-emit them on the bus (30).

5.- Method according to claim 4, in which the re-transmission of the pulses is stored in the gateway (2) and any new pulse received from the network (10) is rejected before the retransmission to the latter of a remote reading response to a previous network pulse (10).

6.- Gateway for remote reading of clustered domestic meters, comprising - means (25) for internal connection to a data transmission bus (30) associated with a first determined protocol, - means (21) for external connection to a data transmission network (10) associated with a second protocol, and

- means (24, 28) for adapting data, connecting the internal connection means (25) and the external connection means (21), arranged to adapt the data from one protocol to another.

7.- Gateway according to claim 6, wherein the adaptation means (24) are arranged to calibrate interrogation service signals from the meters (31, 32).

8.- Gateway according to one of claims 6 and 7, in which the adaptation means (24) comprise a buffer memory (23, 27) for speed adaptation associated with write circuits (22, 26) and reading (24, 28).