FR2963716A1 - Dispositif d’acquisition de donnees destine a etre utilise avec un compteur de consommation, et procede de gestion du fonctionnement d’un tel dispositif - Google Patents

Abstract

Dans l'invention, on propose essentiellement un procédé de gestion du fonctionnement d'un dispositif (101) d'acquisition de données pour compteur de consommation (100), caractérisé en ce qu'il comporte les différentes étapes consistant à : - associer le dispositif (101) d'acquisition de données au compteur de consommation (100) ; - déterminer, au sein du dispositif (101) d'acquisition de données et à partir de signaux (Stic) émis par le compteur de consommation (100), un mode de transmission dudit compteur de consommation (100) ; - en fonction du mode de transmission du compteur de consommation (100) déterminé, adopter un mode de fonctionnement du dispositif d'acquisition de données spécifique audit mode de transmission.

Description

Dispositif d'acquisition de données destiné à être utilisé avec un compteur de consommation, et procédé de gestion du fonctionnement d'un tel dispositif DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention a pour objet un dispositif d'acquisition de données destiné à être utilisé avec un compteur de consommation, par exemple, mais pas uniquement, un compteur de type compteur électrique. Un tel dispositif d'acquisition de données est couramment désigné par l'appellation capteur de téléinformations. Par téléinformation, on désigne toute information qui est disponible dans le compteur de consommation considéré. La présente invention se rapporte également à un procédé de gestion du fonctionnement du dispositif selon l'invention. L'invention a essentiellement pour but de proposer un dispositif d'acquisition de données apte à fonctionner de manière indifférente avec au moins un premier type de compteur de consommation et avec un deuxième type de compteur de consommation, le premier type de compteur de consommation, respectivement le deuxième type de compteur de consommation, transférant, vers le dispositif d'acquisition de données, des informations à une première vitesse d'émission, respectivement à une deuxième vitesse d'émission. Le domaine de l'invention est, d'une façon générale, celui des compteurs destinés à mesurer la consommation d'un élément tel que l'eau, le gaz, la chaleur ou encore l'électricité. La présente invention sera plus particulièrement décrite dans le cas où le compteur intervenant est un compteur de type compteur électrique, mais l'objet de l'invention est applicable à tout autre type de compteur - notamment les compteurs de gaz, d'eau et/ou de chaleur notamment dans le cas où ceux-ci délivrent un signal numérique modulé. Dans ce domaine, il est nécessaire de prélever régulièrement des données relatives au compteur considéré. Ces données peuvent notamment être des valeurs de relevé de consommation de la grandeur physique à laquelle est associée le compteur, et/ou des informations relatives à l'identification du compteur (numéro de série...), et/ou des informations relatives au fonctionnement du compteur (option tarifaire, période tarifaire en cours...), et/ou encore des informations relatives à la sécurisation du compteur, ou tout autre type d'informations. Dans un premier temps, les informations relatives au compteur étaient relevées manuellement par un agent spécialisé, ou par un utilisateur qui devait renvoyer lesdites informations à la compagnie de gestion appropriée.

Une automatisation des relevés s'est avérée judicieuse, et on a ainsi proposé l'utilisation de modules électroniques intervenant comme capteurs de téléinformations. Un tel capteur constitue une unité d'acquisition de données ; il est destiné à être relié à un compteur de consommation considéré, et il est notamment apte à extraire des informations dudit compteur, à les mémoriser, et avantageusement à les transmettre à distance, automatiquement ou suite à une sollicitation, par exemple au moyen d'un module radio qu'il comporte, vers un dispositif de type concentrateur, ou serveur distant. D'une manière générale, le capteur de téléinformations est relié à une interface spécifique du compteur de consommation considéré, dite interface TIC, ladite interface étant aussi communément appelée "port Télé-Information". Le capteur de téléinformations reçoit ainsi, depuis le compteur, un signal, dit signal TIC, permettant de relever un certain nombre d'informations associées au compteur.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Traditionnellement, l'interface TIC du compteur peut fonctionner selon deux modes distincts. - un premier mode, dit mode métrologique, qui est un mode de fonctionnement dans lequel le port Télé-Information du compteur délivre des signaux analogiques sous la forme d'impulsions. Typiquement, chaque impulsion correspond à une consommation d'un Watt-Heure (Wh). Ainsi, en comptant le nombre d'impulsions reçues par le capteur de téléinformations pendant un laps de temps donné, on déduit aisément la consommation du compteur de consommation dans le laps de temps considéré. - un second mode, dit mode historique, qui est un mode de fonctionnement dans lequel le port Télé-Information du compteur délivre un signal numérique, ledit signal étant organisé selon des trames dont la structure est préalablement définie. Physiquement, le signal délivré est un signal modulé en amplitude avec une porteuse à 50 kilohertz (kHz). La vitesse de modulation est de 1200 bauds. Après démodulation, la caractéristique de cette transmission réside donc dans une liaison série unidirectionnelle à 1200 bauds, avec typiquement 7 bits par caractère, un bit de parité paire, un bit de démarrage (start) et un bit de fin (stop), selon les conventions habituelles dans ce secteur.

Dans l'état de la technique, des dispositifs d'acquisition de données sont donc connectés au compteur considéré, ledit dispositif assurant le traitement des signaux reçus, analogique ou numérique, en assurant le cas échéant une démodulation, un décodage, et un traitement adapté des informations reçues.

Il est actuellement prévu de proposer des compteurs de consommation dont l'interface TIC sera apte à délivrer des informations numériques avec une vitesse supérieure à la vitesse utilisée pour le mode historique. Un nouveau mode de fonctionnement, dit mode standard, est ainsi défini ; dans le mode standard, la vitesse de transmission des données est de 9600 bauds, soit une vitesse de transmission huit fois supérieure à celle du mode historique. En proposant le mode standard, les fabricants de compteurs offrent la possibilité d'accéder à des informations plus nombreuses, plus rapidement. Il est en conséquence nécessaire d'adapter le fonctionnement des dispositifs d'acquisition de données destinés à être utilisés avec ce nouveau type de compteurs ; en effet, les dispositifs d'acquisition de données actuels ne sont pas aptes à traiter les informations émises à une vitesse différente de la vitesse utilisée pour la transmission de données numériques dans le mode historique.

DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION Le procédé et le dispositif selon l'invention proposent une solution au problème qui vient d'être exposé. Dans l'invention, on propose une solution pour que les dispositifs d'acquisition de données soient aptes à fonctionner avec les compteurs utilisant le mode standard ; en outre, dans l'invention, on prévoit, que les dispositifs d'acquisition de données soient également utilisables avec les compteurs fonctionnant selon le mode historique ; ainsi, de tels dispositifs peuvent être indifféremment installés avec les anciens compteurs de consommation et avec les nouveaux compteurs de consommation ; ils permettent donc d'assurer la transition du parc de compteurs migrant vers les nouveaux compteurs, fonctionnant selon le mode standard. A cet effet, on prévoit dans l'invention de détecter le mode de transmission numérique du compteur auquel est associé le dispositif considéré. Une fois le mode de transmission numérique du compteur détecté, le dispositif selon l'invention adopte un mode de fonctionnement adapté. L'invention concerne donc essentiellement un procédé de gestion du fonctionnement d'un dispositif d'acquisition de données pour compteur de consommation, caractérisé en ce qu'il comporte les différentes étapes consistant à : - associer le dispositif d'acquisition de données au compteur de consommation ; - déterminer, au sein du dispositif d'acquisition de données et à partir de signaux émis par le compteur de consommation, un mode de 15 transmission numérique dudit compteur de consommation ; - en fonction du mode de transmission numérique du compteur de consommation déterminé, adopter un mode de fonctionnement du dispositif d'acquisition de données spécifique audit mode de transmission. Dans l'invention, on s'intéresse ainsi à distinguer différents modes de 20 transmission numériques ; l'utilisation éventuelle du mode de transmission métrologique précédemment mentionné n'intervient pas dans le procédé de gestion de fonctionnement du dispositif selon l'invention. Le procédé selon l'invention peut comporter, en plus des caractéristiques principales qui viennent d'être mentionnées dans le 25 paragraphe précédent, une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi les suivantes: - l'étape de détermination du mode de transmission du compteur de consommation comprend une opération de détection d'une vitesse de transmission des signaux émis par le compteur de consommation ; par 30 l'expression "détection d'une vitesse", on ne désigne pas nécessairement le calcul d'une vitesse, mais éventuellement la comparaison de cette vitesse à une autre vitesse, par exemple une vitesse attendue ; - l'opération de détection de la vitesse de transmission comporte les différentes étapes suivantes consistant à : 35 - paramétrer une interface programmable du dispositif d'acquisition de données, notamment une interface de type UART, pour recevoir, à une première vitesse attendue, les signaux émis par le compteur de consommation ; - vérifier une concordance entre la première vitesse attendue et une vitesse 5 de transmission observée des signaux émis par le compteur de consommation ; - l'étape de vérification de la concordance entre la première vitesse attendue et la vitesse de transmission observée est réalisée au moyen d'un registre d'erreur présent au sein du dispositif d'acquisition de données ; 10 - en cas de non concordance entre la première vitesse attendue et la vitesse de transmission observée, le mode de fonctionnement adopté par le dispositif d'acquisition de données est un mode de fonctionnement dans lequel l'interface programmable est paramétrée pour recevoir des signaux émis par le compteur de consommation selon une deuxième vitesse de 15 transmission attendue des signaux ; - la première vitesse de transmission attendue est égale à 9600 bauds par seconde ; - la deuxième vitesse de transmission attendue est égale à 1200 bauds par seconde ; 20 - le procédé comporte l'étape, préalablement à l'étape de détermination du mode de transmission du compteur de consommation, consistant à vérifier la présence d'un signal émis par ledit compteur de consommation. Les différentes caractéristiques supplémentaires du procédé selon 25 l'invention, dans la mesure où elles ne s'excluent pas mutuellement, sont combinées selon toutes les possibilités d'association pour aboutir à différents exemples de mise en oeuvre de l'invention. La présente invention se rapporte également à un dispositif d'acquisition de données pour compteur de consommation dont le 30 fonctionnement est géré par le procédé selon l'invention, caractérisé en ce que le dispositif comporte : - des premiers moyens pour fonctionner selon un premier mode de fonctionnement, associé à une première vitesse de transmission de signaux émis par le compteur de consommation ; 35 - des deuxièmes moyens pour fonctionner selon un deuxième mode de fonctionnement, associé à une deuxième vitesse de transmission de signaux émis par le compteur de consommation ; - des moyens de basculement du premier mode de fonctionnement vers le deuxième mode de fonctionnement.

Le dispositif d'acquisition de données selon l'invention peut comporter, en plus des caractéristiques principales qui viennent d'être mentionnées dans le paragraphe précédent, une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi les suivantes: - les premiers moyens de fonctionnement et les deuxièmes moyens de fonctionnement comportent une interface programmable, notamment une interface de type UART, du dispositif d'acquisition de données, ladite interface étant paramétrable au moyen d'un microprocesseur dudit dispositif d'acquisition de données. - les moyens de basculement comportent au moins un registre d'erreur d'un microcontrôleur du dispositif d'acquisition de données, ledit registre d'erreur signalant une différence entre une vitesse de transmission attendue et une vitesse de transmission observée dans la transmission des signaux depuis le compteur de consommation vers le dispositif d'acquisition de données.

Les différentes caractéristiques supplémentaires du dispositif d'acquisition de données selon l'invention, dans la mesure où elles ne s'excluent pas mutuellement, sont combinées selon toutes les possibilités d'association pour aboutir à différents exemples de mise en oeuvre de l'invention.

L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif, et nullement limitatif de la portée de l'objet de la présente invention. Les figures montrent : - à la figure 1, une représentation schématique d'un compteur de consommation associé à un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention ; - à la figure 2, une machine d'état illustrant un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.

DESCRIPTION DES FORMES DE REALISATION PREFEREES DE L'INVENTION Sauf précision contraire, les différents éléments apparaissant sur différentes figures conservent les mêmes références.

A la figure 1, on a représenté schématiquement un compteur de consommation 100, ici du type compteur électrique, associé à un exemple de dispositif 101 d'acquisition de données 101, ou capteur de téléinformations, selon l'invention. Par le terme "associé" on désigne le fait que le dispositif 101 est installé de telle sorte qu'il est apte à recevoir différents signaux depuis le compteur 100. Dans l'exemple représenté, une liaison physique 102 relie le compteur 100 au dispositif 101 ; dans d'autres exemples de réalisation, on envisage des échanges de signaux non filaires entre le compteur 100 et le dispositif 101. Dans le cas présent, la liaison 102 relie un port Télé-information 103 du compteur 100 à une entrée 104 du dispositif 101. La liaison 102 véhicule ainsi un signal normalisé, dit signal TIC. Dans l'exemple représenté, le dispositif 101 comporte les différents éléments suivants : - un module 111 de détection de la présence du signal TIC provenant du compteur 101 ; le module 111 reçoit directement le signal TIC depuis le compteur 100 ; il est apte à générer un signal d'interruption Sint destiné à faire sortir un microcontrôleur 113 d'un état de veille ; - un module 112 de démodulation du signal TIC reçu ; - le microcontrôleur 113, comportant notamment : - un microprocesseur 121 ; - une interface 122 de type UART recevant un signal démodulé issu du module de démodulation 112 ; - différents registres, dont par exemple un registre de réception de données 123, un registre d'erreurs 124, un registre de configuration 125 et un registre de statut 126. Un exemple de fonctionnement du dispositif selon l'invention, avec notamment l'intervention des différents éléments qui viennent d'être mentionnés, est décrit en faisant référence à la machine d'état de la figure 2. Sur cette figure, un état initial S1 correspond au démarrage du dispositif 101 selon l'invention ; l'interface 122 de type UART est alors programmée, ou a été préalablement programmée, pour recevoir des signaux provenant du compteur 100 à une première vitesse de transmission V1. Dans l'exemple considéré, les signaux attendus sont ceux répondant aux critères du mode standard, avec une vitesse de transmission égale à 9600 bauds par seconde ; bien évidemment, la vitesse de transmission attendue initialement programmée peut correspondre à celle d'une autre mode de transmission du compteur. Avantageusement, dans l'invention, on propose que des opérations d'identification du mode de transmission du compteur 100 ne soient initiées que si un signal modulé a été détecté au niveau de l'entrée du dispositif 101, par le module 102 de détection de présence de signal TIC. On débute alors le procédé selon l'invention par une étape de décision 201 dans laquelle on attend la détection d'un signal modulé en entrée du dispositif 101 pour faire sortir le microcontrôleur 113 d'un état de veille, et pour passer à une étape suivante 202, qui est une étape de décision consistant à déterminer si un bit de démarrage a été détecté. Une telle étape permet d'optimiser le fonctionnement du dispositif selon l'invention dans la détermination du mode de transmission du compteur 100. Dans certains exemples de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, l'étape de décision 201 n'est pas observée, et l'étape de décision 202 accompagne directement l'état initial S1. Tant qu'aucun bit de démarrage n'est détecté, le procédé selon l'invention n'évolue pas. Dès qu'un bit de démarrage est détecté, suite à la démodulation d'un signal émis par le compteur 100, une étape de décision suivante 203 intervient, dans laquelle la validité de la trame constituant le signal émis, reçue suite à la détection du bit de démarrage, est analysée. Différents critères de vérification sont appliqués pour déterminer la validité de la trame reçue, qui est mémorisée dans le registre de réception de données 123, en la comparant à une trame attendue conformément à la programmation de l'interface UART 122 : conformité du bit de parité, présence du bit de fin de trame, positionnement du bit de fin de trame ; si au moins un des critères vérifiés n'est pas conforme, une erreur est inscrite dans le registre d'erreurs 124 (mauvaise longueur de trame, mauvais bit de parité...) ou dans le registre de statuts 126 (par exemple en cas d'absence d'un bit de démarrage au bout d'un certain temps), ce qui entraine une reprogrammation de l'UART 122 par le microprocesseur 121, par exemple en fonction du contenu du registre 125 de configuration. Ainsi, si une erreur est détectée, on aboutit à l'état S3 dans lequel l'UART 122 est reprogrammée pour recevoir des signaux depuis le compteur 100 émis à une vitesse différente V2 de la vitesse de réception précédemment attendue. Si aucune erreur n'est détectée suite à l'étape de décision 203, on aboutit à un état S2 dans lequel les trames reçues peuvent être correctement décodées par le microcontrôleur 113 sans que l'UART 122 n'ait à être reprogrammée. Dans l'exemple considéré, cela signifie que le compteur de consommation fonctionne bien en mode standard. L'état S3 donne lieu à une nouvelle étape de décision 204, comparable à l'étape de décision 203, dans laquelle la validité de la trame constituant le signal émis, reçue suite à la détection du bit de démarrage, est analysée pour vérifier sa conformité avec la vitesse de réception V2 attendue par l'UART 122 suite à sa reprogrammation. Si aucune erreur n'est détectée dans la réception des trames de signaux issus du compteur 100, c'est que la reprogrammation de l'UART 122 a été réalisée en accord avec le mode de transmission en vigueur du compteur 100. On aboutit alors à un état S4 dans lequel les trames reçues peuvent être correctement décodées par le microcontrôleur 113 sans que l'UART 122 n'ait à être de nouveau programmée. Dans l'exemple considéré, cela signifie que le compteur de consommation fonctionne bien en mode historique.

Dans le cas contraire, soit on procède à une nouvelle programmation de l'UART 122 selon le mécanisme qui a été précédemment décrit, soit on aboutit, comme représenté à la figure 2, à un état S5 correspondant à une erreur de fonctionnement, qui peut traduire par exemple une défaillance du compteur 100 ou de la liaison 102. Une information d'erreur est alors avantageusement communiqué, par exemple par voie radio, depuis le dispositif 101 vers un serveur distant. Ainsi, dans le dispositif 101 selon l'invention, des premiers moyens pour fonctionner selon un premier mode de fonctionnement, associé à la première vitesse de transmission V1 de signaux émis par le compteur de consommation 100 sont notamment constitués de l'UART programmée pour recevoir des trames émises à la première vitesse V1 ; des deuxièmes moyens pour fonctionner selon un deuxième mode de fonctionnement, associé à la deuxième vitesse de transmission V2 de signaux émis par le compteur de consommation sont notamment constitués de l'UART 122 programmée pour recevoir des trames émises à la deuxième vitesse V2 ; des moyens de basculement du premier mode de fonctionnement vers le deuxième mode de fonctionnement sont constitués par des moyens de lecture du registre d'erreur 124 et/ou du registre de statut 126, lesdits moyens de lecture étant gérés par le microprocesseur 121.10

Claims (3)

1. REVENDICATIONS1- Procédé de gestion du fonctionnement d'un dispositif (101) d'acquisition de données pour compteur de consommation (100), caractérisé en ce qu'il comporte les différentes étapes consistant à : - associer le dispositif (101) d'acquisition de données au compteur de consommation (100) ; - déterminer, au sein du dispositif (101) d'acquisition de données et à partir de signaux (Stic) émis par le compteur de consommation (100), un mode de transmission dudit compteur de consommation (100) ; - en fonction du mode de transmission du compteur de consommation (100) déterminé, adopter un mode de fonctionnement du dispositif d'acquisition de données spécifique audit mode de transmission.
2. 2- Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'étape de détermination du mode de transmission du compteur de consommation (100) comprend une opération de détection d'une vitesse de transmission des signaux émis par le compteur de consommation.
3. 3- Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'opération de détection de la vitesse de transmission comporte les différentes étapes suivantes consistant à : - paramétrer (S1) une interface programmable du dispositif d'acquisition de données, notamment une interface de type UART (122), pour recevoir, à une première vitesse attendue (V1), les signaux émis par le compteur de consommation (100) ; - vérifier (203) une concordance entre la première vitesse attendue (V1) et une vitesse de transmission observée des signaux émis par le compteur de consommation (100). 5- Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'étape de vérification (203) de la concordance entre la première vitesse attendue (V1) et la vitesse de transmission observée est réalisée au moyen d'un registre d'erreur (124) présent au sein du dispositif d'acquisition de données (101). 6- Procédé selon l'une au moins des revendications 3 ou 4 caractérisé en ce que, en cas de non concordance entre la première vitesse attendue (V1) et la vitesse de transmission observée, le mode de fonctionnementadopté par le dispositif d'acquisition de données (101) est un mode de fonctionnement dans lequel l'interface programmable (122) est paramétrée pour recevoir des signaux émis par le compteur de consommation (100) selon une deuxième vitesse de transmission (V2) attendue. 6- Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que : - la première vitesse de transmission (V1) attendue est égale à 9600 bauds par seconde ; et/ou - la deuxième vitesse de transmission (V2) attendue est égale à 1200 bauds par seconde. 7- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte l'étape, préalablement à l'étape de détermination du mode de transmission du compteur de consommation, consistant à vérifier (201) la présence d'un signal émis par ledit compteur de consommation (100). 8- Dispositif (101) d'acquisition de données pour compteur de consommation (100) dont le fonctionnement est géré par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (101) comporte : - des premiers moyens pour fonctionner selon un premier mode de fonctionnement, associé à une première vitesse de transmission (V1) de signaux émis par le compteur de consommation (100) ; - des deuxièmes moyens pour fonctionner selon un deuxième mode de fonctionnement, associé à une deuxième vitesse de transmission (V2) de signaux émis par le compteur de consommation ; - des moyens de basculement du premier mode de fonctionnement vers le deuxième mode de fonctionnement. 9- Dispositif (101) selon la revendication précédente caractérisé en ce que les premiers moyens de fonctionnement et les deuxièmes moyens de fonctionnement comportent une interface programmable (122), notamment une interface de type UART, du dispositif d'acquisition de données (101), ladite interface (122) étant paramétrable au moyen d'un microprocesseur (121) dudit dispositif (101) d'acquisition de données. 10- Dispositif (101) selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9 caractérisé en ce que les moyens de basculement comportent au moins un registre d'erreur (124) d'un microcontrôleur (113) du dispositif (101)d'acquisition de données, ledit registre d'erreur signalant une différence entre une vitesse de transmission attendue et une vitesse de transmission observée dans la transmission des signaux depuis le compteur de consommation vers le dispositif d'acquisition de données.5