FR2814632A1 - DATA TRANSMISSION METHOD FOR DISTRIBUTION NETWORK COUNTERS - Google Patents
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Abstract
Description
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L'invention se rapporte au domaine général des systèmes de télérelevé automatique de compteurs de réseau de distribution. En particulier, l'invention se rapporte à une méthode pour transmettre par radio-communication des données entre un compteur de réseau de distribution muni d'un émetteur et au moins deux types différents de récepteurs, chaque type de récepteur utilisant un protocole de communication spécifique. The invention relates to the general field of automatic remote reading systems for distribution network meters. In particular, the invention relates to a method for transmitting data by radio communication between a distribution network meter provided with a transmitter and at least two different types of receivers, each type of receiver using a specific communication protocol. .
Les compteurs de réseau de distribution tel que par exemple les compteurs d'électricité 3, de gaz 2, d'eau ou d'énergie thermique 1 (voir figure 1) mesurent respectivement la consommation d'électricité, de gaz, d'eau ou d'énergie thermique, laquelle doit être relevée afin que les fournisseurs desdites ressources puissent facturer leurs clients en fonction de leur consommation. The distribution network meters such as for example the electricity 3, gas 2, water or thermal energy 1 meters (see FIG. 1) respectively measure the consumption of electricity, gas, water or of thermal energy, which must be recorded so that the suppliers of said resources can bill their customers according to their consumption.
Les sytèmes de télérelevé sans fil utilisant des moyens de radio-communication E, Ri sont de différents types : relevé par un releveur, relevé par un véhicule ou relevé par un réseau fixe, respectivement appelés en terminologie anglosaxone "walk-by system" (WB), "drive- by system" (DB) et"fixed network system" (FN). There are different types of wireless remote reading systems using radio communication means E, Ri: read by a take-up, read by a vehicle or read by a fixed network, respectively called in English terminology "walk-by system" (WB ), "drive-by system" (DB) and "fixed network system" (FN).
Le relevé de compteur par releveur WB consiste à relever les données de consommation de compteurs par un opérateur humain muni d'un terminal portable radio RI se déplacant, par exemple de maison en maison. The meter reading by meter WB consists in reading the consumption data of meters by a human operator provided with a portable radio terminal RI moving, for example from house to house.
Le relevé de compteur par véhicule DB, tel que décrit dans le brevet US 4,614, 945 consiste à relever les données de consommation de compteurs par l'intermédiaire d'un véhicule muni d'un terminal portable radio Ri roulant par exemple dans un quartier résidentiel. The meter reading by vehicle DB, as described in US Pat. No. 4,614,945, consists in reading the consumption data of meters by means of a vehicle provided with a portable radio terminal Ri traveling for example in a residential district. .
Le relevé de compteur par rondier et par véhicule respectivement ont de grandes similitudes du fait que leurs coûts de mise en oeuvre sont faibles, qu'ils font intervenir un opérateur humain, et que le relevé s'effectue à courte distance avec un protocole de communication Pi spécifique fonctionnant avec des puissances d'émission faibles de l'ordre du milli-Watt. The meter reading by rondier and by vehicle respectively have great similarities in that their implementation costs are low, that they involve a human operator, and that the reading is carried out at short distance with a communication protocol. Specific Pi operating with low emission powers on the order of a milli-Watt.
La figure 2 représente la puissance émise W au cours du temps t, lorsque la transmission de'données s'effectue entre un compteur muni d'un émetteur selon un protocole de communication pour terminal de réception portable de l'art antérieur et un récepteur du type terminal portable dans le cadre d'un relevé par rondier ou par véhicule. L'émetteur du compteur transmet les données par paquet, la transmission étant caractérisée par une durée de paquet- et une période de réémission de paquet T ;, choisies de telle sorte que la consommation d'énergie soit minimum et le taux de lecture sans erreur soit maximum. FIG. 2 represents the power transmitted W over time t, when the data transmission takes place between a counter provided with a transmitter according to a communication protocol for portable reception terminal of the prior art and a receiver of the portable terminal type within the framework of a statement by rondier or by vehicle. The meter transmitter transmits the data in packets, the transmission being characterized by a packet duration and a packet retransmission period T;, chosen so that the power consumption is minimum and the reading rate without error be maximum.
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Typiquement, la durée de paquet "CI est d'environ 10ms, la période de réémission de paquet Ta est d'environ 4 s et la puissance émise de l'ordre de 4 mW. Le relevé de compteur par réseau fixe FN, tel que décrit dans le brevet US 5,896, 097 consiste à diviser une région géographique dans laquelle se trouve un certains nombre de compteurs à relever en cellules. Chacune de ces cellules possède en son centre une station fixe qui permet le relevé à distance par radio-communication du réseau de compteurs dont elle a la charge. Le relevé de compteur par réseau fixe nécessite une infrastructure coûteuse mais ne requiert aucune intervention humaine en dehors de la simple maintenance annuelle de la station fixe. Le relevé s'effectue à moyenne distance avec un protocole de communication P, spécifique fonctionnant avec des puissances d'émission moyennes de l'ordre de la centaine de milli-Watt.
Typically, the packet duration "CI is approximately 10 ms, the packet retransmission period Ta is approximately 4 s and the transmitted power on the order of 4 mW. The meter reading by fixed network FN, such as described in US Pat. No. 5,896,097 consists in dividing a geographic region in which there are a certain number of meters to be read into cells, each of these cells having in its center a fixed station which allows remote reading by radio communication of network of meters for which it is responsible. The meter reading by fixed network requires an expensive infrastructure but does not require any human intervention apart from the simple annual maintenance of the fixed station. The reading is carried out at medium distance with a protocol of P communication, specific operating with average transmission powers of the order of a hundred milli-Watt.
Le relevé de compteur par réseau fixe permet également aux fournisseurs de ressources de faire des relevés de la consommation de leurs clients en permanence et ainsi d'établir des courbes de charge individuelles leur permettant par exemple de faire correspondre leur production à la demande sur une très courte période de temps. Meter reading by fixed network also allows resource providers to make permanent readings of their customers' consumption and thus establish individual load curves allowing them, for example, to match their production to demand on a very short period of time.
La figure 3 représente la puissance émise W au cours du temps t, lorsque la transmission de données s'effectue entre un compteur muni d'un émetteur selon un protocole de communication pour réseau de réception fixe de l'art antérieur et un récepteur du type station fixe dans le cadre d'un relevé par réseau fixe. L'émetteur du compteur transmet les données par paquet, la transmission étant caractérisée par une durée de paquet T2 et une période de réémission de paquet Tz. Typiquement, la durée de paquet 12 est d'environ 20 ms, la période de réémission de paquet T2 est d'environ 15 min et la puissance émise de l'ordre de 250 mW. Dans un réseau fixe, le récepteur de la station fixe est toujours actif et la période Tz est plus longue mais la puissance émise doit être plus importante car une station fixe couvre une cellule de taille importante avec un grand nombre de compteurs. FIG. 3 represents the transmitted power W over time t, when the data transmission takes place between a counter provided with a transmitter according to a communication protocol for fixed reception network of the prior art and a receiver of the type fixed station as part of a fixed network survey. The transmitter of the counter transmits the data by packet, the transmission being characterized by a packet duration T2 and a packet retransmission period Tz. Typically, the packet duration 12 is around 20 ms, the packet re-transmission period T2 is around 15 min and the transmitted power on the order of 250 mW. In a fixed network, the receiver of the fixed station is always active and the period Tz is longer but the transmitted power must be greater because a fixed station covers a large cell with a large number of counters.
Du fait que les réseaux fixes demandent une infrastructure coûteuse, il est intéressant pour les fournisseurs de ressources de relever dans un premier temps les compteurs par un système de type relevé par rondier ou par véhicule, et dès que la taille cn terme de nombre de compteurs à relever et les besoins du fournisseur de ressources sont suffisants de passer à un sytème de type relevé par réseau fixe. Because fixed networks require expensive infrastructure, it is advantageous for resource providers to read meters first by a system of the type read by rondier or by vehicle, and as soon as the size cn term of number of meters sufficient to meet the needs of the resource provider to switch to a fixed network type system.
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Un moyen pour migrer d'un système de type relevé par rondicr ou par véhicule à un c système de type relevé par réseau fixe est de munir chaque compteur d'un récepteur. Les documents US 5,602, 744 et US 5, 808, 558 décrivent des systèmes sensibles à un signal radio-fréquence spécifique qui permet au système de déterminer quel protocole de communication est requis et de commuter l'émetteur d'un protocole à l'autre et en particulier de passer d'un protocole pour terminal de réception portable WB/DB à un protocole pour réseau de réception fixe FN. Cependant, un tel système n'est pas satisfaisant car il nécessite la présence d'un récepteur et d'un émetteur dans le compteur, il est coûteux et il augmente la consommation d'énergie du compteur. One way to migrate from a system of type read by rondicr or by vehicle to a system of type read by fixed network is to provide each meter with a receiver. Documents US 5,602,744 and US 5,808,558 describe systems sensitive to a specific radio frequency signal which allows the system to determine which communication protocol is required and to switch the transmitter from one protocol to another and in particular to pass from a protocol for portable reception terminal WB / DB to a protocol for fixed reception network FN. However, such a system is not satisfactory because it requires the presence of a receiver and a transmitter in the meter, it is expensive and it increases the energy consumption of the meter.
Un objet de la présente invention est de pallier ces inconvénients en proposant une méthode pour transmettre des données entre un compteur et des récepteurs utilisant des protocoles de communication spécifiques permettant une migration aisée, peu coûteuse d'un système de type relevé par rondier ou par véhicule à un sytème de type relevé par réseau fixe sans qu'il soit nécessaire de remplacer le parc de compteurs existant par de nouveaux compteurs compatibles avec le protocole de communication spécifique au réseau fixe, et sans adjoindre un récepteur au compteur. An object of the present invention is to overcome these drawbacks by proposing a method for transmitting data between a counter and receivers using specific communication protocols allowing easy, inexpensive migration of a system of the type recorded by a porter or by vehicle. to a system of type recorded by fixed network without the need to replace the existing fleet of meters with new meters compatible with the communication protocol specific to the fixed network, and without adding a receiver to the meter.
Cet objet est atteint selon l'invention grâce à une méthode pour transmettre des données entre un compteur de réseau de distribution muni d'un émetteur et au moins deux types différents de récepteurs, chaque type de récepteur utilisant un protocole de communication spécifique, ladite méthode consistant à alterner indéfiniment l'émission des données à transmettre selon chacun des protocoles de communication spécifique à chaque type de récepteur, les données étant émises durant une période de transmission propre à chaque protocole. This object is achieved according to the invention thanks to a method for transmitting data between a distribution network meter provided with a transmitter and at least two different types of receivers, each type of receiver using a specific communication protocol, said method consisting in alternating indefinitely the transmission of the data to be transmitted according to each of the communication protocols specific to each type of receiver, the data being transmitted during a transmission period specific to each protocol.
L'invention a aussi pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de la méthode pour transmettre des données selon l'invention, le dispositif comportant au moins un compteur de'réseau de distribution apte à fournir des données de consommation, un émetteur relié audit compteur et émettant lesdites données selon au moins deux protocoles de communication différents, et au moins deux récepteurs de type di ffércnts aptes à recevoir les données transmises, chaque type de récepteur utilisant un protocole de communication spécifique. The invention also relates to a device for implementing the method for transmitting data according to the invention, the device comprising at least one distribution network meter capable of supplying consumption data, a transmitter connected to said counter and transmitting said data according to at least two different communication protocols, and at least two receivers of different types capable of receiving the transmitted data, each type of receiver using a specific communication protocol.
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D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront 'i la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels : - ta figure 1 représente schématiquement différents systèmes clé télérelevé par radiocommunication selon l'art antérieur, - la figure 2 montre la transmission de données par un compteur selon un protocole de communication de l'art antérieur du type relevé par rondier ou par véhicule, - la figure 3 montre la transmission de données par un compteur selon un protocole de communication de l'art antérieur du type relevé par réseau fixe, - la figure 4 montre la méthode de transmission de données par un compteur selon l'invention, - la figure 5 montre de façon détaillée la méthode de transmission de données de la figure 4, - la figure 6 représente un exemple particulier de réalisation de l'invention correspondant à la transmission de données dans des bandes de fréquence différentes.
Other advantages and characteristics of the invention will emerge on reading the following description given by way of example and with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 schematically represents different key systems read by radio communication according to the art previous, - Figure 2 shows the data transmission by a counter according to a communication protocol of the prior art of the type recorded by a porter or by vehicle, - Figure 3 shows the data transmission by a counter according to a communication protocol of the prior art of the type recorded by fixed network, - Figure 4 shows the method of data transmission by a counter according to the invention, - Figure 5 shows in detail the method of data transmission of Figure 4, - Figure 6 shows a particular embodiment of the invention corresponding to the transmission of data in different frequency bands nt.
Comme représenté à la figure 4, l'émetteur du compteur commute périodiquement du premier protocole de communication PI spécifique au récepteur du premier type Ri au deuxième protocole de communication P2 spécifique au récepteur du second type R2 et inversement. Le premier protocole de communication PI peut par exemple correspondre à un protocole pour un terminal de réception portable WB/DB et le récepteur du premier type RI est un terminal portable mis en oeuvre par un opérateur humain ou un véhicule. Le deuxième protocole de communication P2 peut par exemple correspondre à un protocole
pour un réseau de réception fixe FN et le récepteur du second type R2 cst une station fixe contrôlant un réseau de plusieurs compteur de réseau de distribution. As shown in FIG. 4, the transmitter of the counter periodically switches from the first communication protocol PI specific to the receiver of the first type Ri to the second communication protocol P2 specific to the receiver of the second type R2 and vice versa. The first communication protocol PI can for example correspond to a protocol for a portable reception terminal WB / DB and the receiver of the first type RI is a portable terminal implemented by a human operator or a vehicle. The second communication protocol P2 can for example correspond to a protocol
for a fixed reception network FN and the receiver of the second type R2 is a fixed station controlling a network of several distribution network meters.
De façon avantageuse, les données transmises selon le premier protocole de communication PI pendant une première période de transmission Tapi, sont formées d'une succession de paquets de données caractérisée par une durée de paquet #1 déterminée et une période de réémission de paquet déterminée T1, de telle sorte que la durée de paquet 1 est inférieure à la période de réémission de paquet Tl et la période de réémission de paquet TI est inférieure à la période de transmission Tpl. Au contraire, les données transmises selon le second protocole de communication P2 pendant une seconde période de transmission T pz, sont formées d'une succession de paquets de données caractérisée par une Advantageously, the data transmitted according to the first PI communication protocol during a first Tapi transmission period, are formed of a succession of data packets characterized by a determined packet duration # 1 and a determined packet re-transmission period T1 , so that the packet duration 1 is less than the packet re-transmission period T1 and the packet re-transmission period TI is less than the transmission period Tpl. On the contrary, the data transmitted according to the second communication protocol P2 during a second transmission period T pz, are formed of a succession of data packets characterized by a
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durée de paquet T2 déterminée et une période de réémission de paquet déterminée Tz, de telle sorte que la durée de paquet #2 est inférieure à la période de réémission de paquet T2 et la période de réémission de paquet T2 est supérieure à la période de transmission Tp2.
determined T2 packet duration and a determined packet re-transmission period Tz, so that packet duration # 2 is less than the T2 packet re-transmission period and the T2 packet re-transmission period is greater than the transmission period Tp2.
La figure 5 représente la puissance émise W au cours du temps t, lorsque les données sont émises par le compteur selon la méthode de transmission des données décrite en relation avec la figure 4. Dans un premier temps, les données à transmettre sont émises pendant la période de transmission Tp, selon le premier protocole de communication PI spécifique au terminal de réception portable WB/DB. Chaque paquet de données présente par exemple une durée de paquet T) de l'ordre de 10 ms, une période de réémission de paquet Tl de l'ordre de 4 s et une puissance émise de l'ordre de 4 mW. La période de transmission des données selon le premier protocole WB/DB est de l'ordre de 15 min. Dans un second temps, les données à transmettre sont émises pendant la période de transmission Tp2 selon le deuxième protocole de communication P2 spécifique au réseau de réception fixe FN. FIG. 5 represents the transmitted power W during the time t, when the data are transmitted by the meter according to the data transmission method described in relation to FIG. 4. Firstly, the data to be transmitted are transmitted during the transmission period Tp, according to the first PI communication protocol specific to the portable reception terminal WB / DB. Each data packet has for example a packet duration T) of the order of 10 ms, a packet retransmission period T1 of the order of 4 s and a transmitted power of the order of 4 mW. The data transmission period according to the first WB / DB protocol is around 15 min. In a second step, the data to be transmitted are transmitted during the transmission period Tp2 according to the second communication protocol P2 specific to the fixed reception network FN.
Chaque paquet de données présente par exemple une durée de paquet 1 : 2 de l'ordre de 20 mis, une période de réémission de paquet T2 de l'ordre de 15 min et une puissance émise de l'ordre de 250 mW. La période de transmission des données selon le deuxième protocole FN est de l'ordre de Is. Each data packet has for example a 1: 2 packet duration of the order of 20 μs, a T2 packet retransmission period of the order of 15 min and a transmitted power of the order of 250 mW. The data transmission period according to the second FN protocol is of the order of Is.
Ainsi, du fait que la nouvelle façon de transmettre les données du compteur correspond à la superposition du protocole pour un terminal de réception portable et du protocole pour un réseau de réception fixe, les compteurs peuvent être lus par un terminal de réception portable mis en oeuvre par un opérateur humain ou un véhicule, ou par un réseau de réception fixe. Thus, since the new way of transmitting the counter data corresponds to the superposition of the protocol for a portable reception terminal and the protocol for a fixed reception network, the counters can be read by a portable reception terminal used by a human operator or a vehicle, or by a fixed reception network.
En conséquence de la redondance des données transmises, l'invention permet donc avec un compteur de faible coût puisque muni uniquement d'un émetteur et sans intervention sur le compteur lui-même, de passer progressivement et sans crainte de perte de données d'un système de télérelevé par terminal de réception portable WB/DB à un système de télérelevé par réseau de réception fixe FN. As a result of the redundancy of the data transmitted, the invention therefore makes it possible, with a low cost counter since it is equipped only with a transmitter and without intervention on the counter itself, to pass progressively and without fear of losing data from a remote reading system by portable reception terminal WB / DB to a remote reading system by fixed reception network FN.
Par ailleurs, du fait que les temps d'émission des paquets de données T 2 pour les deux protocoles sont très courts par rapport aux périodes de réémission TI, T2, la probabilité de collision des émissions d'un compteur avec celles d'autres compteurs est très faible. Furthermore, since the transmission times of the data packets T 2 for the two protocols are very short compared to the re-transmission periods TI, T2, the probability of collision of the emissions of a counter with those of other counters is very weak.
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La figure 6 présente un exemple particulier de réalisation de l'invention correspondant à la transmission de données dans des bandes de fréquence différentes. En effet, dans l'exemple de réalisation précédent en relation avec les figures 4 et 5, le récepteur du premier type Ri et le récepteur du second type R2 utilisaient des protocoles de communication dans une bande de fréquence identique. Néanmoins, il est avantageux lorsque la densité des compteurs à relever dans une zone déterminée devient élevé que : d'une part le système de
télérelevé par terminal de réception portable WB/DB fonctionne dans une première bande de fréquence comprise entre f1 et f2, et d'autre part le système de télérelevé par réseau de réception fixe FN fonctionne dans une deuxième bande de fréquence comprise entre fz et De ce fait, le risque de collision entre les émissions de données par plusieurs compteurs est réduit complètement et la performance du sytème de télérelevé est optimale.
FIG. 6 shows a particular embodiment of the invention corresponding to the transmission of data in different frequency bands. In fact, in the previous embodiment in connection with FIGS. 4 and 5, the receiver of the first type Ri and the receiver of the second type R2 used communication protocols in an identical frequency band. However, it is advantageous when the density of meters to be read in a given area becomes high that: on the one hand the system of
remote reading by portable reception terminal WB / DB operates in a first frequency band between f1 and f2, and on the other hand the remote reading system by fixed reception network FN operates in a second frequency band between fz and De ce In fact, the risk of collision between data transmissions by several meters is completely reduced and the performance of the remote reading system is optimal.
Les exemples cités se réfèrent à deux protocoles de communication spécifiques, à savoir le protocole pour un terminal de réception portable WB/DB et le protocole pour un réseau de réception fixe FN. Bien entendu, une généralisation de l'invention pour d'autres types de protocole de communication, avec l'émission en alternance de plus de deux protocoles est tout à fait envisageable.The examples cited refer to two specific communication protocols, namely the protocol for a portable reception terminal WB / DB and the protocol for a fixed reception network FN. Of course, a generalization of the invention for other types of communication protocol, with the alternating emission of more than two protocols is entirely possible.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GC | Lien (pledge) constituted | ||
| DG | Cancellation of a lien (pledge) due to a juridical decision |