FR2887623A1 - Dispositifs et procedes de determination de la quantite utilisee individuellement d'un produit partage - Google Patents

Abstract

Dispositifs et procédés de contrôle d'utilisation d'un produit pour déterminer la quantité de produit utilisée par des éléments individuels de systèmes à éléments multiples ayant une source commune. Une quantité de produit tirée de la source par tous les utilisateurs est déterminée. Un état d'utilisateur qui indique l'utilisation du produit par chaque utilisateur est déterminé. La consommation individuelle par l'utilisateur du produit pour chacun des utilisateurs est déterminée en utilisant des déterminations répétées de la quantité de produit et de l'état d'utilisateur pour un nombre de répétitions supérieur ou égal au nombre d'utilisateurs. La détermination de la consommation individuelle peut être faite en utilisant une estimation de moindre carré minimum, une décomposition de valeurs singulières, une analyse de fonction discriminante ou un autre procédé de calcul ou de résolution analytique. Les informations de durée et de consommation peuvent être utilisées pour calculer la quantité totale de produit consommée par l'utilisateur particulier. Les produits utiles englobent, mais sans s'y limiter, le gaz, l'électricité, l'énergie mécanique, pneumatique, hydraulique et l'eau.

Description

DISPOSITIFS ET PROCEDES DE DETERMINATION DE LA QUANTITE

UTILISEE INDIVIDUELLEMENT D'UN PRODUIT PARTAGE DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale l'utilisation et la gestion de produits et, plus particulièrement, de dispositifs et de procédés de détermination de la quantité d'un produit utilisé par un élément individuel d'un système à éléments multiples dont la source de produit est commune.

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Les produits tels que le gaz, l'eau, l'électricité ou d'autres formes de puissance, énergie ou produits souhaitables sont fournis par un fournisseur aux consommateurs. Les coûts associés à l'acquisition, à la génération, au développement et/ou à la livraison de produit sont supportés par le consommateur, souvent en payant le volume ou la quantité de produit. Par exemple, si du gaz naturel est livré à une entreprise ou à un ménage par un système de canalisations utilisant un métrage sur le site de l'utilisateur, un gazomètre mesure le débit de gaz. Le débit détermine la quantité de produit consommé sur une période donnée et le consommateur est facturé régulièrement pour payer le produit.

Historiquement, les gazomètres étaient équipés d'un cadran de lecture permettant à un employé de l'entreprise publique d'enregistrer l'utilisation de gaz aux fins de facturation. Pour lire le gazomètre, l'employé devait regarder directement sur le gazomètre pour lire le cadran. Ce processus était répété à chaque habitation ou entreprise, cette tâche prenant du temps. Les gazomètres nécessitent des ressources pour leur fabrication et/ou installation et il faut les réparer ou les remplacer en cas de panne.

Au cours des dernières années, des récepteurs transmetteurs codeurs ont été développés pour transmettre un signal concernant l'usage de gaz à un récepteur distant. L'employé de l'entreprise publique passe simplement devant le bâtiment dans un véhicule et reçoit les données d'utilisation transmises sans jamais quitter le véhicule. Le brevet US N 5,673,252 pour Johnson et al. intégré ici en référence décrit un protocole de communication pour transmettre des données d'utilisation depuis un gazomètre. Les gazomètres lus à distance sont plus complexes et onéreux que les simples débitmètres et exigent des capacités de transmission de données et d'autres composants nécessitant aussi des réparations et de l'entretien.

Pour les raisons exposées ci-dessus et pour d'autres raisons qui apparaîtront aux spécialistes de la technique à la lecture de la présente spécification, il existe un besoin pour des systèmes et des procédés assurant la détermination et la gestion d'un produit fourni par une source commune à des utilisateurs multiples. II existe un besoin particulier pour la détermination de la consommation d'un produit tout en réduisant les coûts et la complexité de mesure du produit. La présente invention satisfait à ces besoins et à d'autres et traite des déficiences des systèmes et techniques connus.

ABREGE DE L'INVENTION La présente invention est axée sur des dispositifs et procédés de gestion d'utilisation de produits, comme pour la détermination d'un produit utilisé par un élément individuel d'un système à éléments multiples dont la source de produit est partagée. Suivant une forme de réalisation, un procédé de suivi de la consommation individuelle par un consommateur d'un produit fourni par une source commune à deux utilisateurs ou plus inclut la détermination d'une quantité de produit tirée d'une source et la détermination d'un état d'utilisateur qui indique l'utilisation du produit par chacun d'au moins deux utilisateurs. La consommation individuelle par l'utilisateur du produit pour chacun des utilisateurs est déterminée en fonction de déterminations répétées de la quantité de produit tirée de la source et de l'état d'utilisateur pour un nombre de répétitions supérieur ou égal au nombre d'utilisateurs.

Dans une autre forme de réalisation, on mesure la période pendant laquelle un utilisateur particulier tire sur la source et qui est déterminée à partir de l'état d'utilisateur et désignée comme une durée. Les informations sur la durée et la quantité sont utilisées pour calculer le montant total de produit consommé par l'utilisateur particulier. Un indicateur ou autre dispositif de mesure mesure une quantité de produit tirée de la source commune. Classiquement, un processeur est couplé à l'indicateur et conçu pour déterminer une consommation individuelle par un utilisateur du produit pour chaque utilisateur en fonction de déterminations répétées de la quantité de produit tirée de la source et de l'état d'utilisateur pour un nombre de répétitions supérieur ou égal au nombre d'utilisateurs. Dans une forme de réalisation plus particulière, le processeur est de plus configuré pour résoudre un ensemble d'équations développées en utilisant les indications de l'indicateur et d'état d'utilisateur pour déterminer le taux de consommation du produit par chacun de la pluralité d'utilisateurs.

L'abrégé ci-dessus de la présente invention n'est pas censé décrire chaque forme de réalisation ni toute mise en oeuvre de la présente invention. Les avantages et résultats obtenus ainsi qu'une compréhension plus complète de l'invention ressortiront et pourront être appréciés en se référant à la description détaillée suivante et aux revendications considérées en conjonction avec les dessins annexés.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

Les caractéristiques innovantes de l'invention sont exposées de manière particulière dans les revendications annexées. L'invention elle-même, que ce soit en ce qui concerne l'organisation et les procédés de fonctionnement, ainsi que ses autres objets et avantages seront toutefois mieux compris en référence à la description suivante considérée en conjonction avec les dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est un bloc de diagrammes d'un système de détermination d'une quantité de produit fournie à des utilisateurs multiples suivant des formes de réalisation de la présente invention; - la figure 2 est un bloc de diagrammes d'un système de distribution de produit suivant des formes de réalisation de la présente invention; - la figure 3 est un organigramme d'un procédé de détermination de la consommation d'un produit suivant des formes de réalisation de la présente invention.

Alors que l'invention peut être amenée à diverses modifications et formes alternatives, leurs spécificités ont été présentées à titre d'exemple dans les dessins et vont être décrites en détails. II est toutefois entendu que l'intention n'est pas de limiter l'invention aux formes de réalisations particulières décrites. Au contraire, l'intention est de couvrir toutes les modifications, équivalences et variantes relevant de la portée de l'invention telle que définie dans les revendications annexées.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

La présente invention concerne de manière générale le contrôle de l'utilisation d'un produit et plus particulièrement des dispositifs et procédés de détermination de la quantité d'un produit utilisé par un élément individuel d'un système à éléments multiples dont la source de produit est commune.

Les procédés et dispositifs employant une détermination de l'utilisation de produit suivant la présente invention intègrent un ou plusieurs éléments parmi les caractéristiques, les structures, les procédés ou leurs combinaisons décrites ci-après. Par exemple, un système de détermination de la consommation d'un produit, comme le volume de gaz naturel fourni à un fourneau, peut être mis en oeuvre de manière à inclure un ou plusieurs des caractéristiques et/ou procédés décrits plus haut. Il est entendu qu'un tel dispositif ou procédé n'a pas besoin d'inclure toutes les caractéristiques et fonctions décrites ici mais peut être mis en oeuvre de manière à inclure une ou plusieurs caractéristiques et fonctions qui, seules ou combinées, donnent des structures et/ou une fonctionnalité uniques.

Un produit, tel que du gaz naturel, est fourni à des dispositifs consommateurs multiples, comme des fourneaux à gaz, via une alimentation commune. Il est souhaitable de déterminer le taux de consommation de produit par chacun des dispositifs consommateurs pendant une période définie et de déterminer la quantité totale de produit consommé par chaque dispositif pendant cette même période. Il est en outre souhaitable d'arriver à ces déterminations sans équiper les unités consommatrices individuelles de débitmètres de consommation (comme des débitmètres de gaz dans le cas de fourneaux à gaz).

Les systèmes et procédés suivant la présente invention déterminent l'utilisation individuelle d'un produit ayant une source unique à des utilisateurs multiples sans avoir besoin d'un indicateur pour chaque utilisateur, ce qui réduit le coût et la complexité du système de distribution de produit. Bien que la fourniture de gaz, comme du gaz naturel fourni par un fournisseur à des consommateurs, soit ici utilisée comme exemple, la présente invention ne se limite pas nécessairement à la fourniture de gaz. Certains exemples de produits bénéficiant de la détermination de l'utilisation individuelle de produit provenant d'une source unique à des utilisateurs multiples sans nécessiter un indicateur pour chaque utilisateur incluent: le gaz naturel, le fuel, l'essence, l'eau, le propane, l'hydrogène, l'électricité, les égouts, l'énergie hydraulique, l'énergie pneumatique, l'énergie mécanique ou autres produits utiles. Le terme de gaz n'est pas censé se limiter au gaz naturel mais inclut toute matière en état gazeux comme par exemple l'hydrogène, l'oxygène, l'oxyde nitreux, le gaz naturel, le propane ou d'autres gaz.

Le terme d' eau n'est pas censé se limiter à l'eau fraîche potable mais est censé inclure l'eau fraîche, l'eau filtrée, l'eau usée, d'autres formes d'eau potable ou non potable et les boues et/ou mélanges contenant de l'eau. La fourniture d'eau est censée inclure la fourniture d'eau depuis une source commune ainsi que la délivrance de la collecte des eaux usées ou d'une autre eau ayant servi à une source commune comme un service d'égout par exemple. Dans des formes de réalisation de la présente invention concernant la collecte de substance usée comme produit, le terme tiré décrit aussi le fait de tirer sur la capacité d'une source de collecte commune par exemple.

L'exemple illustré en figure 1 décrit la détermination de consommation de gaz naturel par un groupe de fourneaux à gaz. Bien que des fourneaux à gaz soient illustrés, un ou plusieurs autres types d'appareils peuvent être utilisés en plus ou à la place des fourneaux. Par exemple, des fours, des chaudières à eau ou d'autres appareils consommateurs de gaz peuvent être mélangés et leur usage être déterminé suivant la présente invention.

En figure 1, un système 125 suivant la présente invention inclut une alimentation en gaz commune 130 fournissant du gaz naturel par l'intermédiaire d'une ligne d'alimentation en gaz commune 150 à un certain nombre d'utilisateurs 136, 137, 138 et 139 par des lignes d'alimentation 151, 152, 153 et 154 respectivement. Les utilisateurs illustrés en figure 1 sont indiqués en tant que fourneaux à gaz. Chacun des utilisateurs 136, 137, 138 et 139 fournit un signal indicateur 140, 141, 142 et 143 respectivement à un microprocesseur 175. L'alimentation commune en gaz 130 est mesurée par un gazomètre 135 qui délivre les données intégrées de consommation 185 au microprocesseur 175. Les données intégrées de consommation 185 donnent au microprocesseur 175 des informations relatives à la quantité totale de produit, dans ce cas du gaz, qui est tirée de l'alimentation commune en gaz naturel 130. Le microprocesseur 175 utilise les données intégrées de consommation 185 et les informations fournies par le signal indicateur 140, 141 et 142 et 143 pour déterminer la consommation individuelle par l'utilisateur de produit, illustrée sous forme d'estimations de taux de consommation 180 en figure 1. Le microprocesseur 175 inclut une mémoire (non représentée). La mémoire sauvegarde les données de consommation 185 associées à la quantité tirée de la source et sauvegarde les données individuelles d'état de consommateur pour une série de répétitions. Le processeur développe ensuite à partir des données sauvegardées un ensemble d'équations qui sont résolues pour déterminer l'utilisation individuelle suivant la présente invention.

L'exemple illustré en figure 2 décrit un système 200 pour la détermination de la consommation d'un produit provenant d'une source 210 par un groupe d'utilisateurs 220, 230 et 240. Bien que seulement trois utilisateurs soient illustrés, tout nombre d'utilisateurs peut être ajouté au système 200 sans déroger de la portée de la présente invention. La source 210 peut être toute source décrite plus haut, y compris une source de collecte par exemple. Des exemples d'indicateurs utilisés pour mesurer le produit fourni incluent par exemple un gazomètre pour mesurer le nombre total de pieds cubiques de gaz fourni, un wattheuremètre pour déterminer le nombre total de gallons d'eau fournis ou un autre indicateur utile pour la mesure du produit.

En figure 2, le système 200 fournit son produit par une conduite commune 212 aux utilisateurs 220, 230 et 240, en utilisant les lignes d'alimentation 214, 216 et 218 respectivement. Chacun des utilisateurs 220, 230 et 240 fournit une indication 222, 232 et 242 respectivement à un dispositif de calcul 250, illustré ici sous la forme d'un ordinateur portable. Les indications 222, 232 et 242 illustrées en figure 2 correspondent à un interrupteur 215, 217 et 219 respectivement. Les interrupteurs 215, 217 et 219 sont, dans un exemple, des relais envoyant le courant électrique aux utilisateurs 220, 230 et 240, la source 210 étant une source électrique. Les interrupteurs 215, 217 et 219 sont, dans un autre exemple, des capteurs détectant le flux dans un égout partant de chez les utilisateurs 220, 230 et 240 dans un exemple où la source 210 est un équipement de collecte d'eau usée.

La source commune 210 utilisant un indicateur tel que décrit plus haut fournit par exemple une mesure 211 au dispositif de calcul 250 de la quantité totale tirée de la source 210. Le dispositif de calcul 250 collecte des informations à des intervalles souhaités concernant les états d'utilisateur des interrupteurs 215,, 217 et 219 et la quantité de produit à la source 210. Ces informations sont collectées et sauvegardées dans la mémoire du dispositif de calcul 250 (non représenté) pour créer un ensemble de données que le dispositif de calcul 250 utilise pour déterminer la consommation individuelle de produit par chacun des utilisateurs 220, 230 et 240 comme décrit ci-après.

La figure 3 illustre un procédé 300 pour la détermination de la consommation individuelle d'un produit fourni par une source commune à deux utilisateurs ou plus suivant la présente invention. Une source de produit 340 fournit un produit à des consommateurs 345 comme décrit cidessus. Une détermination 325 est faite de la quantité de produit tirée de la source 340. Des exemples de détermination 325 incluent: un gazomètre qui indique un débit; un ampèremètre qui indique un flux de courant; et une échelle qui donne des informations de poids.

Les consommateurs du produit 345 fournissent des informations d'état de consommateur utilisées pour déterminer des états d'utilisateur 330 des utilisateurs de produit 345. Par exemple, la détermination 330 des états d'utilisateur peut être les états binaires MARCHE/ARRET d'un interrupteur pour chacun des consommateurs de produit 345, qui indiquent si oui ou non chacun des consommateurs de produit 345 consomme le produit provenant de la source 340.

Une détermination 335 de la consommation individuelle par un utilisateur de produit pour chacun des consommateurs de produit 345 est faite en fonction de déterminations répétées 325 de la quantité de produit tirée de la source et des déterminations 330 de l'état d'utilisateur pour un nombre de répétitions supérieur ou égal au nombre de consommateurs de produit 345. La répétition des déterminations 325 et 330 un nombre de fois supérieur au nombre de consommateurs de produit 345 permet de développer un ensemble d'équations pouvant être résolues pour déterminer la consommation individuelle comme décrit ci-après. Les équations incluent le taux de produit et/ou les informations de quantité et les informations d'état d'utilisateur pouvant être regroupées en un ensemble d'équations couplées.

L'ensemble d'équations peut être résolu pour déterminer le taux individuel d'utilisation et/ou la quantité d'utilisation du produit lorsque le nombre d'équations est supérieur ou égal au nombre de consommateurs. Plusieurs méthodologies sont utiles pour résoudre cet ensemble d'équations, y compris les estimations de moindre carré minimum, la décomposition de valeurs singulières, l'analyse de fonction discriminante, la régression linéaire, la corrélation canonique et autres procédés numériques et analytiques de résolution de l'ensemble d'équations. Un exemple d'estimation du moindre carré minimum de résolution de ces équations est donné ci-après en exemple d'un procédé de suivi de la consommation individuelle d'un utilisateur.

Le développement mathématique d'un exemple d'un procédé de détermination du taux de consommation d'un produit par des utilisateurs individuels suivant la présente invention est assuré comme suit. Supposons qu'il y ait quatre utilisateurs de produits tirant un produit d'une source commune et fournissant des signaux d'état d'utilisateur s'écrivant sous la forme suivante: S1 = [0110] (Eq. 1) et indiquant, dans cet exemple au moment 1, si oui ou non ils sont en train de tirer du produit, où un état d'utilisateur de 1 indique que l'utilisateur tire sur le produit et un état d'utilisateur de 0 indique que l'utilisateur n'est pas en train de tirer du produit. Ces signaux peuvent être enregistrés en même temps que la quantité q1 de la source consommée pendant le laps de temps d1 (défini ci-après).

Définissons le taux de consommation individuelle (actuellement inconnu) de l'utilisateur 1 comme ri, le taux de consommation individuelle de l'utilisateur 2 comme r2, le taux de consommation individuelle de l'utilisateur 3 comme r3 et le taux de consommation individuelle de l'utilisateur 4 comme r4. Le total de produit fourni pendant un laps de temps d1 peut être exprimé en termes de durée du laps de temps et de taux de consommation moyenne (taux définissable par exemple comme taux de consommation dans le temps q1/d1) de chaque utilisateur consommant le produit pendant ce laps de temps comme suit: d, É [0110]É r2 = q, (EqÉ 2) r3 \r4/ où l'utilisateur 1 et l'utilisateur 4 ne consomment pas pendant la durée et les utilisateurs 2 et 3 consomment pendant la durée. Pendant un second laps de temps d2, les utilisateurs 1, 2 et 3 peuvent être en train de consommer et l'utilisateur 4 non en train de consommer, ce qui peut s'exprimer par: d2 É[1110]É = q2 (Eq. 3) Ces équations peuvent être combinées en une forme de matrice standard (une notation de matrice standard est utilisée dans tout ce document) sous la forme suivante: "d1 0 (0110\ r2 "q, " (Eq. 4) 0 d2/ 1110/ r3 \q2) r4 L'objectif est de déterminer le taux de consommation individuelle de produit r à partir des signaux enregistrés si et qi qui, comme exposé plus haut, peuvent être créés en utilisant un certain nombre de techniques différentes. Un exemple de procédé de moindre carré minimum est décrit ci-20 après.

Désignons le nombre de dispositifs consommateurs de produit par m. Pour la simplicité de notation, définissons le vecteur de durée d'état Di pour le laps de temps i sous forme d'un 1 par vecteur ligne m, constitué sous 25 forme du produit de la durée scalaire di et du vecteur d'état si: Di = disi (comme par exemple D1 = [0d1d10] dans l'exemple ci-dessus (Eq. 5) Définissons le vecteur des taux de consommation individuelle par: (Eq. 6) \rm / Le vecteur des sous-totaux de consommation après le ième laps de temps est défini de la manière suivante: r2 r3 R= = q, \ q2 q3 (Eq. 7) Di: Définissons en outre la matrice X comme matrice des vecteurs lignes X= (D D2 D3 (Eq. 8) Dr i Le système d'équations peut maintenant être refondu sous la forme suivante: X.R=Q (Eq. 9) En supposant que X soit de rang à colonne complète, un estimateur de moindres carrés minimaux peut être réalisé à partir du vecteur de taux de consommation R en pré- multipliant les deux côtés de X.R = Q par l'inverse gauche de la matrice X. L'inverse gauche (pour le rang à colonne complète X) peut être formé en pré-multipliant (multiplication depuis la gauche) X par sa transposition (X') puis en inversant le m résultant par la matrice carrée m et puis en multipliant ce résultat (inversé) sur la droite par X' pour obtenir l'estimateur des taux de consommation, désigné comme suit: R = (XX)-' É X' É Q (Eq. 10) Dans le cas où X n'est un rang à colonne complète parce que certaines colonnes sont entièrement de zéro, on utilise le pseudo-inverse de X. La solution du pseudo-inverse peut être obtenue à partir de l'équation (10) pour former une nouvelle matrice W à partir de X en retirant toutes les colonnes zéro de X et les rangées correspondantes de R et en résolvant (10) comme suit: R = (W'W)-' .W'.Q (Eq. 10.5) Par exemple, si m = 4 et si le 4ème utilisateur ne consomme jamais le produit pendant la période d'échantillonnage, la 4ème colonne de X est zéro. Constituons W comme trois 1 ères colonnes de X et R comme trois 1 ères colonnes de R. La 4ème rangée de R (r4) est alors automatiquement de zéro et les autres valeurs de R sont données par (10.5) . Pour cette situation où une ou davantage des colonnes de X sont de zéro, la décomposition de valeur singulière donnera la solution (10.5). Le procédé d'élimination des colonnes zéro de X et des rangées correspondantes de R est beaucoup plus simple que le calcul de la décomposition des valeurs singulières de X et donne le même résultat.

II peut exister une charge constante sur l'alimentation en produit, comme la consommation de gaz par toutes les veilleuses par exemple. Dans ce cas, nous pouvons postuler un dispositif consommateur #0 qui est toujours en marche. Le vecteur de consommation devient: R= \ rm / (Eq. 11) et le premier (ou zéroième) élément de chaque vecteur d'état si est 5 un. Le taux de consommation constante r0 sera estimé en même temps que les taux des unités individuelles comme décrit plus haut.

Une estimation des taux de consommation individuelle pour des utilisateurs multiples tirant sur une source de produit commune, comme décrit plus haut, peut être réalisée en exécutant le pseudo-code du tableau 1.

Tableau 1. Pseudo-code pour déterminer la consommation individuelle d'un produit provenant d'une source commune Début_période Enregistrer pointeur temporel t0 Lire vecteur d'état initial MARCHE/ARRET s1 Lire valeur de produit total intégré (cumulé) consommé au moment t0, appelé QT0 Initialiser variable d'indice j = 0 Boucle: FAIT = FAUX pendant que NON FAIT si (changement état OU fin période) incrémenter indice, j = j+1 enregistrer nouvel état Sj+1 enregistrer pointeur temporel tj enregistrer consommation totale au moment tj, QTj calculer consommation incrémentale qj = QTj QTj_1 calculer et enregistrer di = (tj tj_1) calculer et enregistrer Di = djSS fin si si (fin période) FAIT = VRAI fin si fin pendant Fin_période: Calculer taux de consommation moyenne en former matrice Q (éq. 7) former matrice X (éq. 8) calculer pseudo-inverse de X = (X'.X)-1X' calculer R = (X'.X)-1X'.Q Noter que le code du tableau 1 nécessite une sauvegarde pour les vecteurs Di et les totaux de consommation incrémentaux qi. Un autre exemple d'un algorithme de résolution constitue les matrices (X'X) et (X'Q) incrémentalement à chaque étape. La sauvegarde pour le nombre de vecteurs Di a priori indéterminable et les totaux de consommation incrémentaux qi n'est pas requis.

La matrice (X'X) peut être exprimée sous la forme suivante: D, D2 X' X = [DI'.D2'...D,']. = D,'ÉD, + D2'ÉD2 + + D;'ÉD; D, (Eq. 12) q1 q2 X'. Q = [DI'.D2'...D,'J. = D,'Éq, +D2'Ég2 + +D,'Éq, (Eq. 13) q, La procédure de mise à jour pour les matrices consiste donc à calculer les derniers termes dans l'équation 12 et l'équation 13 et à les ajouter aux totaux précédents. Un pseudo-code de cet algorithme est donné dans le tableau 2.

Un avantage de l'utilisation de l'équation (12) est que la sauvegarde ou la mémoire pour au plus m2 nombres (du fait que X'X est symétrique, seuls m(m+1)/2 nombres sont uniques) est nécessaire quelque soit la longueur de la période d'échantillonnage ou le nombre de changements d'état survenus pendant la période d'échantillonnage. De manière similaire, l'équation (13) nécessite le stockage pour seulement m nombres. Un compromis, si on utilise l'équation 13 versus l'équation 10, est que l'estimateur soit biaisé si les ri ne sont pas constants sur toute la période 15 d'échantillonnage.

Tableau 2. Pseudo-code pour les équations 12 et 13 Début_période Enregistrer pointeur temporel t0 Lire vecteur d'état initial MARCHE/ARRET S1 Lire valeur de produit total intégré (cumulé) consommé au moment t0, appelé QT0 Initialiser variable d'indice j = 0 Initialiser (X'.X)0 = M par M matrice zéro Initialiser (X'.Q)0 = M par 1 vecteur zéro Boucle: FAIT = FAUX pendant que NON FAIT si (changement état OU fin période) incrémenter indice, j=j+1 enregistrer nouvel état Sj+1 enregistrer pointeur temporel tj enregistrer consommation totale au moment tj, QTj calculer consommation incrémentale qj= QTj QTj_1 calculer dj=(tj tj_1) calculer D.=d.S.

mettre à jour les matrices: (X'.X)j = (X'.X)j-1+ D'j.Dj (X'.Q)j = (X'ÉQ)j1+ D'j.gj fin si si (fin période) FAIT = VRAI fin si fin pendant Fin_période: Calculer taux de consommation moyenne en % calculer pseudoinverse de X = (X'.X)-1X' calculer R = (X'.X)-1X'.Q Une mise en oeuvre typique calcule les taux de consommation moyenne par jour sur une base continue. Dans ce cas, les données enregistrées à la fin de l'unique période deviennent les valeurs initiales pour la période suivante. Les algorithmes présentés ci-dessus donnent des estimations du taux de consommation pour chaque dispositif dans l'exemple où la mesure de produit se fait suivant le débit. Pour déterminer le volume total de produit consommé par chaque dispositif pendant la période, il est souhaitable de calculer le temps total de MARCHE pour chaque utilisateur individuel. Ceci peut être calculé par une addition terme par terme des vecteurs de durée d'état Di. Définissons le 1 par m vecteur H des totaux de temps de fonctionnement de l'unité : 16 H = EN D, (Eq. 14) où N est le nombre d'états distincts observés pendant la période qui nous intéresse. La consommation totale estimée par utilisateur, Qj,j=O... m, est calculée sous forme de produit terme par terme du taux estimé R et du temps de fonctionnement accumulé H. l'algorithme de pseudo-code donné dans le tableau 3 réalise ce calcul.

Tableau 3. Calcul de la consommation totale Début_période Enregistrer pointeur temporel t0 Initialiser les durées unitaires H = une par M vecteur zéro Lire vecteur d'état initial MARCHE/ARRET S1 Lire valeur de produit total intégré, appelée QT0 Initialiser variable d'indice j = 0 Initialiser (X'.X)0 = M par matrice M zéro Initialiser (X'. Q)0 = M par 1 vecteur zéro Boucle: FAIT = FAUX pendant que NON FAIT si (changement état OU fin période) incrémenter indice, j=j+1 enregistrer nouvel état Sj+1enregistrer pointeur temporel tj enregistrer consommation totale au moment tj, QTj calculer consommation incrémenta le qj= QTj QT0 calculer dj=(tj tj_1) calculer Dj=dj.S.

mettre à jour H=H+Dj mettre à jour les matrices: (X'.X)j = (X'.X)j-1 + D'j.Dj (X'.Q)j = (X'.Q)j-1 + D'j.gj fin si si (fin période) FAIT = VRAI fin si fin pendant Fin_période: Calculer taux de consommation moyenne en 0/0 calculer pseudo-inverse de X = (X'.X)-1X'.Q calculer R = (X'.X)-1X'.Q Calculer consommation totale par unité en 0/0 pour i=1 àM Q*i = H(i)*R(i) I suivant Dans un autre exemple, des dispositifs et procédés suivant la présente invention sont applicables à des charges électriques où le produit est de l'énergie électrique. L'énergie électrique est souvent mesurée en kilowattheures et les dispositifs consommateurs peuvent être tout type de dispositifs consommateurs de courant électrique, comme des moteurs, des fourneaux, des chaudières, des éclairages ou d'autres dispositifs consommateurs de courant électrique.

Dans un autre exemple, la consommation de puissance mécanique et d'énergie est déterminée dans un dispositif mécanique à prélèvements de puissance multiples dans un système d'arbre moteur commun. La fonction de mesure/métrage est réalisée en mesurant la vitesse et le couple de l'arbre et en les multipliant pour obtenir la puissance, puis en intégrant le résultat pour obtenir de l'énergie mécanique. En variante, le flux de carburant vers une machine motrice est utilisé pour déterminer la puissance absorbée et des procédés et dispositifs suivant la présente invention peuvent être utilisés pour déterminer la quantité de consommation de carburant attribuable à chaque utilisateur consommant de la puissance. Un usage de ce système est qu'il permet de ventiler les coûts de carburant en conséquence. De manière similaire à ce qui précède, des pertes constantes comme une friction du système moteur sont décomptées par un dispositif fictif #0.

Des procédés et dispositifs suivant des formes de réalisation de la présente invention sont utilisés pour déterminer la quantité d'usage pneumatique par des utilisateurs multiples d'une unique alimentation en air. La puissance est dans ce cas déterminée par le produit de la pression et du débit, intégrables pour déterminer l'énergie pneumatique fournie. En variante, la puissance et/ou l'énergie fournie à un compresseur est utilisée comme mesure du produit de la source. Les systèmes hydrauliques peuvent être traités de manière similaire aux pneumatiques.

Chaque caractéristique divulguée dans cette spécification (y compris toutes les revendications annexées, l'abrégé et les dessins) peut être remplacée par des caractéristiques alternatives ayant un but identique, équivalent ou similaire sauf dispositions expresses contraires. Donc, à moins de dispositions expresses contraires, chaque caractéristique divulguée est un exemple d'une seule série générique de caractéristiques équivalentes ou similaires.

Alors que des formes de réalisation préférées de la présente invention ont été présentées et décrites ici, il sera évident aux spécialistes de la technique que de telles formes de réalisation sont indiquées seulement à titre d'exemples. De nombreuses variations, modifications et substitutions apparaîtront aux spécialistes de la technique sans déroger de l'invention. En conséquence, l'invention est censée être limitée uniquement par la portée

des revendications annexées.

Claims (1)

19 REVENDICATIONS

1. Procédé de suivi de la consommation individuelle par un utilisateur d'un produit fourni par une source commune à deux utilisateurs ou plus, comprenant: - la détermination d'une quantité de produit tiré d'une source; - la détermination d'un état d'utilisateur indiquant l'utilisation du produit par chacun d'au moins deux utilisateurs; et - le relevé d'une consommation individuelle par un utilisateur pour ledit chacun des au moins deux utilisateurs en fonction de déterminations répétées de la quantité de produit tirée de la source et de l'état d'utilisateur pour un nombre de répétitions supérieur ou égal au nombre d'utilisateurs.

2. Procédé selon la revendication 1, comprenant la réalisation d'une estimation de moindre carré minimum sur les déterminations répétées de la quantité de produit tirée de la source et les informations d'état d'utilisateur pour éditer une estimation du taux de consommation de chaque utilisateur.

3. Procédé selon la revendication 1, comprenant la réalisation d'une décomposition de valeur singulière sur les déterminations répétées de la quantité de produit tirée de la source et les informations d'état d'utilisateur pour éditer une estimation du taux de consommation de chaque utilisateur.

4. Procédé selon la revendication 1, comprenant la réalisation d'une analyse de fonction discriminante de la quantité déterminée de la fourniture et des informations d'état d'utilisateur pour éditer une estimation du taux de consommation de chaque utilisateur.

5. Procédé selon la revendication 1, comprenant la réalisation d'une analyse de corrélation canonique de la quantité déterminée de la fourniture et des informations d'état d'utilisateur pour éditer une estimation du taux de consommation de chaque utilisateur.

6. Procédé selon la revendication 1, comprenant la réalisation d'une analyse de corrélation canonique à régression linéaire de la quantité déterminée de la fourniture et des informations d'état d'utilisateur pour éditer une estimation du taux de consommation de chaque utilisateur.

7. Procédé selon la revendication 1, comprenant: - la mesure d'une période pendant laquelle un utilisateur particulier tire sur la source en utilisant les informations d'état d'utilisateur; et - le calcul de la quantité totale de produit consommé par l'utilisateur particulier en utilisant la période et la quantité déterminée de consommation de l'utilisateur particulier.

8. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le produit est composé de gaz.

9. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le produit est composé d'électricité.

10. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le produit est composé d'énergie mécanique.

11. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le produit est composé d'énergie pneumatique.

12. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le produit est composé d'énergie hydraulique.

13. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le produit est composé d'eau.

14. Dispositif de détermination de la consommation individuelle par un utilisateur d'un produit fourni à partir d'une source commune à deux utilisateurs ou plus, comprenant: - un état d'utilisateur qui indique l'utilisation du produit par chacun d'au moins deux utilisateurs; - un indicateur conçu pour mesurer une quantité de produit tirée de la source commune; et - un processeur couplé à l'indicateur, le processeur étant conçu pour déterminer la consommation individuelle de produit par un utilisateur pour ledit chacun des au moins deux utilisateurs en fonction de déterminations répétées de la quantité de produit tirée de la source et de l'état d'utilisateur pour un nombre de répétitions supérieur ou égal au nombre d'utilisateurs.

15. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel le processeur est en outre conçu pour résoudre un ensemble d'équations développées en utilisant les informations de métrage et d'état d'utilisateur pour déterminer le taux de consommation du produit pour chacun de la pluralité d'utilisateurs.

16. Dispositif selon la revendication 14, comprenant une mémoire conçue pour sauvegarder les informations de métrage et d'état d'utilisateur, dans lequel le processeur est en outre conçu pour développer l'ensemble d'équations en utilisant les informations sauvegardées de métrage et d'état d'utilisateur.

17. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel le produit est composé de gaz.

18. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel le produit est composé d'électricité.

19. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel le produit est composé d'énergie mécanique.

20. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel le produit est composé d'énergie pneumatique.

21. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel le produit est composé d'énergie hydraulique.

22. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel le produit est composé d'eau.

23. Dispositif de détermination de la consommation individuelle par un utilisateur d'un produit fourni à partir d'une source commune à deux utilisateurs ou plus, comprenant: - un moyen de détermination de la quantité de produit tirée de la source commune; - un moyen de détermination d'un état d'utilisateur indiquant l'utilisation du produit par au moins deux utilisateurs; et - un moyen de relevé de la consommation individuelle par un utilisateur du produit pour chacun des au moins deux utilisateurs en fonction de déterminations répétées de la quantité de produit tirée de la source et de l'état d'utilisateur pour un nombre de répétitions supérieur ou égal au nombre d'utilisateurs.