ITPC20000041A1 - Apparato e metodo per il rilevamento di dati ed il controllo a distanza di eventi attraverso la rete ethernet, in particolare per il control - Google Patents

Description

Descrizione di un brevetto di invenzione dal titolo

APPARATO E METODO PER IL RILEVAMENTO DI DATI ED IL CONTROLLO A DISTANZA DI EVENTI ATTRAVERSO LA RETE ETHERNET, IN PARTICOLARE PER IL CONTROLLO ANCHE IN SITUAZIONI DI PERICOLO IN AMBIENTE DOMESTICÒ.

La presente invenzione riguarda un apparato e un metodo per ii rilevamento di dati ed il controllo a distanza di eventi attraverso la rete ethemet, in particolare per il controllo anche di situazioni di pericolo in ambiente domestico.

Il metodo oggetto della presente invenzione permette il controllo globale di un dato impianto, ad esempio l’impianto del gas in una utenza domestica, rilevando automaticamente i parametri di funzionamento quali ad esempio il consumo di gas, nonché il verificarsi di eventi quali possono essere ad esempio fughe di gas, e trasmettere i dati ad un centro di monitoraggio, utilizzando la rete ethemet, consentendo al centro di intervenire sull'impianto mediante un comando a distanza, in tempo reale, sempre attraverso la rete.

Da un lato, quindi, l'invenzione consente di automatizzare e rendere più economici alcuni interventi quali la lettura dei contatori e, dall'altro, permette di ampliare il servizio offerto, con un sostanziale valore aggiunto, poiché consente un servizio di controllo a distanza del verificarsi di situazioni di pericolo, con intervento praticamente in tempo reale STATO DELL’ARTE

L'invenzione si inserisce nel settore della domotica, vale a dire nel settore della automatizzazione degli impianti presenti nelle abitazioni.

Il rilevamento di dati come ad esempio la lettura dei misuratori per il consumo di gas, che per anni è stato effettuato da parte di un incaricato dell’azienda che fornisce il servizio, solamente negli ultimi anni è stato in parte automatizzato, ad esempio tramite metodi che prevedono di comunicare telefonicamente la lettura del contatore tramite dispositivi di lettura automatica.

In questo secondo caso gli apparati di lettura automatica utilizzano la trasmissione telefonica (sìa essa con linea telefonica tradizionale che GSM o satellitare) associati o meno ad apparati radio.

Questo implica la necessità di avere la disponibilità di una linea telefonica o GSM o satellitare, con relativi costi, e che non è economicamente vantaggiosa per utenze domestiche.

Entrambi i metodi hanno comunque la limitazione di non fornire informazioni sull’andamento nel tempo dei consumi, impedendo di fatto dì conoscere le modalità di consumo e quindi rendendo impossibile sia una razionale gestione della fornitura che, soprattutto, una eventuale fatturazione del servizio che preveda prezzi in funzione delle fasce orarie di utilizzo.

Un’altra limitazione drastica consiste nel fatto che non è in alcun modo possibile intervenire sull’impianto locale se non è presente sul posto una persona che possa essere avvertita per telefono della necessità di effettuare delle operazioni, quali, ad esempio, la chiusura della vavoa d erogazione del gas a seguito di una dimenticanza da parte del cliente o di una fuga di gas.

Per owiare ai suddetti inconvenienti il metodo secondo la presente invenzione prevede l'impiego di una rete locale collegata tramite rete ethernet ad un centro di controllo anch’esso interfacciato ad una rete ethernet nazionale o regionale, la rete locale inviando al centro di controllo per mezzo delta rete ethernet, dati relativi alle letture dei misuratori ed al verificarsi di predeterminati eventi, ad esempio eventi che generano situazioni di perìcolo quali ad esempio eventuali fughe di gas. La comunicazione dei dati relativi alle letture può essere fatta numerose volte al giorno perché, data la natura dei dati da comunicare, il trasferimento dei dati medesimi al centro raccolta dati è assai economico, non avendo praticamente interferenza con il normale funzionamento della rete di comunicazione, normalmente dimensionata per trasmissioni di dati in quantità di molti ordini di grandezza superiori.

I segnali correlati a situazioni di pericolo, invece verranno inviati immediatamente.

La metodologia secondo l'invenzione prevede di collocare presso le utenze un apparato, mostrato nelle figure allegate, costituito da un concentratore dati collegato fisicamente con tutti i contatori, di solito situati in un unico locale, e che si collega all'interfaccia cliente (tramite linea seriale RS485), la quale si interfaccia con la rete ethernet.

Un secondo apparato, replicato tante volte quante sono gli appartamenti dove sono fisicamente localizzate le utenze da cui provengono altri dati, ad esempio rilevazione di fughe di gas, tentativi di intrusione nell'appartamento ad opera di ignoti, si interfaccia anch’esso a detta rete ethernet essendo collegato in modo remoto a detta rete ethernet anche un centro di monitoraggio che interagisce con gli apparati locali ed esegue a distanza manovre per il controllo ed il comando delle apparecchiature locali.

Nel seguito, il dispositivo ed il metodo oggetto della presente invenzione verrà descrito nel detaglio e saranno evidenziati i vantaggi che presenta rispetto alla tecnica conosciuta, facendo riferimento alle figure allegate in cui:

« La figura 1 mostra lo schema dell’impianto presente presso ciascuna utenza che si interfaccia alla rete ethernet e, tramite quest’ultima, si collega con la rete intranet dell’azienda erogatrice del servizio, per la trasmissione dei dati relativi al consumo, e dei dati che segnalano ii verificarsi di un predeterminato evento,

» la figura 2 mostra lo schema a blocchi del'impianto nel caso di sola trasmissione di dati che segnalano ii verificarsi di un predeterminato evento.

DESCRIZIONE DETTAGUATA DELL’INVENZIONE

Si precisa che anche se nel seguito si farà riferimento al caso specifico di un impianto per la lettura a distanza dei consumi di gas e per il controllo a distanza di un evento quale una fuga di gas, l'invenzione non è limitata al caso esemplificato ma si estenderà al controllo di tutta una serie di eventi quali ad esempio la presenza di CO all'interno dei locali, eventuali intrusioni, allagamenti o simili e che i mezzi per trasmettere i dati relativi ai consumi potranno anche mancare, limitandosi in tal caso l'impianto alla gestione di eventi particolari, con segnalazione dell'evento ad un centro di monitoraggio ed eventuale intervento, quale può essere esempio il comando di chiusura di una valvola, comandato a distanza.

Presso ciascuna utenza è presente:

· un’interfaccia cliente (1) che comprende: un dispositivo di interfaccia (8) collegato alla rete ethemet (25) tramite un cablaggio (20); una porta di comunicazione seriale RS485 (9) collegata ad un dispositivo rilevatore di fuga gas (2), tramite un cablaggio o BUS di campo (7) con protocollo MOD BUS RTU (doppino twistato); una serie di ingressi digitali (10) uno dei quali è collegato al misuratore (3) tramite un cablaggio (21) oppure ad un concentratore di dati (5) nel caso i misuratori (4) siano disposti in batteria; un dispositivo digitale di output (11) che può essere collegato a un qualsiasi attuatore “intelligente”, in particolare un dispositivo di comando di una elettrovalvola di apertura/chiusura del gas oppure un antifurto ecc., tramite un cablaggio (22); e un'alimentatore (12), collegato alla rete elettrica, che fornisce l’energia necessaria al funzionamento di detti componenti del dispositivo di interfaccia cliente,

• un dispositivo (2) rilevatore di fughe di gas che comprende un sensore (13), una porta di comunicazione seriale RS485 (14) collegata all’interfaccia cliente (1) tramite un cablaggio (7), un comando elettrovalvola (15) collegato con una elettrovalvola (6) tramite un cablaggio (23), un indicatore (16) dello stato dell’elettrovalvola collegato con l’elettrovalvola (6) tramite un cablaggio (24), e una scheda elettronica (19) con relativo alimentatore (18).

II dispositivo descritto ha essenzialmente le seguenti funzioni:

o rileva periodicamente, ad intervalli di tempo predeterminati, il consumo di gas e la relativa curva di carico oraria, e lo trasmette al centro monitoraggio servizi tramite la rete ethernet,

o rileva altre informazioni od eventi quali ad esempio eventuali fughe di gas e le trasmette ai centro monitoraggio servizi tramite la rete ethernet.

Il rilievo del consumo di gas avviene tramite il misuratore (3) che invia impulsi, proporzionali al consumo di gas, all’ingresso digitale (10) tramite il cablaggio (21), detto dispositivo (10) indirizzando i dati ad una CPU (30) con relativa memoria, che immagazzinano i dati e li inviano in blocco periodicamente, ad esempio ogni ora, tramite l'interfaccia ethernet (8), il cablaggio (20) e la rete ethernet (25), al centro di monitoraggio dell’azienda erogatrice del servizio.

Il rilievo di eventuali fughe di gas avviene tramite il sensore (13) che per mezzo di una elettronica (19) di tipo noto elabora l'informazione ed agisce sul comando (15) dell’elettrovalvola (6) che, tramite il cablaggio (23), toglie potenza elettrica a detta elettrovalvola (6), in modo tale da chiuderla bloccando l’erogazione del gas.

L’indicatore (16) dello stato dell’elettrovalvola indicherà lo stato reale della valvola al centro di monitoraggio.

Contemporaneamente il dispositivo rilevatore fughe gas (2) invia all'interfaccia cliente (1), tramite la porta seriale RS485 (14) del dispositivo (2), il cablaggio (7) e la porta seriale RS485 (9) dell’interfaccia cliente (1) informazione relativa alla fuga di gas rilevata e all’intervento di chiusura della elettrovalvola (6).

Deta interfaccia cliente (1) prowede poi automaticamente ad inviare l'informazione ricevuta dal dispositivo (2) al centro di monitoraggio dell’azienda erogatrice del servizio tramite l’interfaccia ethernet (8), il cablaggio (20) e la rete ethemet (25) in modo che l’azienda sia in grado di porre in essere tutti gli interventi che riterrà necessari per garantire la regolarità del servizio, sopratutto per quanto riguarda la sicurezza.

Ad esempio, nel caso il sensore (13) segnali una fuga di gas, verrà generato un segnale di allarme che viene trasmesso al centro di monitoraggio, e verrà chiusa automaticamente l’eletrovalvola (6).

II centro allarme di monitoraggio a questo punto contata telefonicamente il cliente per verificare quanto è accaduto.

Se si trata di un falso allarme oppure di un problema ormai risolto, il centro può inviare un segnale che reseta l’allarme.

Nel caso invece si tratti di un malfunzionamento di qualche parte deirimpianto il centro può inviare un tecnico oppure, nel caso non si riesca a contatare il cliente o a risolvere il problema, il centro può interrompere l’alimentazione di gas mediante comando a distanza.

Presso ciascuna utenza potranno essere presenti altri dispositivi quali, a titolo esemplificativo ma non esaustivo, un dispositivo per il monitoraggio di fuoco e fumo, o allagamento, o un dispositivo di allarme anti intrusione. Detti dispositivi saranno collegati tramite una porta seriale RS485 ed un cablaggio alla porta seriale RS485 (9) dell'interfaccia cliente (1) o utilizzando gli ingressi e le uscite digitali disponibili.

In tal modo, secondo la procedura descritta, le informazioni provenienti da detti dispositivi possono essere trasmesse automaticamente all’azienda erogatrice del servìzio che può adottare le misure del caso.

I dispositivi di interfaccia cliente (1) presenti presso ciascuna utenza continuano a dialogare tramite la porta seriale RS485 (9) con il rilevatore fughe gas (2) e a trasmettere le informazioni provenienti da detto rilevatore (2) all’azienda erogatrice del servizio tramite l’interfaccia (8), il cablaggio (20) e la rete ethemet (25).

La metodologia descritta presenta rispetto alla tecnica nota sostanzialmente i seguenti vantaggi:

• consente di conoscere il consumo di gas da parte del cliente e come detto consumo è distribuito nel tempo, rendendo così possibile una migliore gestione della distribuzione ed una eventuale fatturazione personalizzata,

• consente di rilevare eventi quali ad esempio fughe di gas presso le utenze e di attuare tutte le azioni necessarie per prevenire incidenti, · consente di controllare eventuali altri dispositivi presenti presso l’utenza potendo così offrire al cliente ulteriori servizi.

Un esperto del settore potrà poi prevedere diverse modifiche e varianti, che dovranno però ritenersi tutte comprese nell’ambito del presente trovato.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1) Metodo per il rilevamento di dati ed il controllo a distanza di eventi riguardanti una o più utenze, caratterizzato dal fatto di prevedere un collegamento costante tramite rete ethernet tra ciascuna utenza e un centro servizi dell’azienda fornitrice, detto collegamento consentendo al centro servizi di intervenire a distanza mediante il controllo via rete ethernet dei dispositivi collocati presso l’utenza.
2. 2) Metodo per il rilevamento di dati ed il controllo a distanza di eventi riguardanti una o più utenze secondo la rivendicazione 1 , in cui detto rilevamento di dati riguarda il consumo di gas, caratterizzato dal fatto che i dati provenienti dal misuratore (3) vengono memorizzati ed inviati automaticamente con una cadenza prestabilita, ad esempio oraria, all’azienda erogatrice del servizio, tramite la rete ethernet.
3. 3) Metodo per il rilevamento di dati ed il controllo a distanza di eventi riguardanti una o più utenze secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto di prevedere le seguenti fasi: • rilevamento dell'evento a mezzo di un sensore; • generazione di un segnale relativo a detto evento; • invio di detto segnale ad una interfaccia cliente collegata con la rete ethemet; • elaborazione di detto segnale e generazione di un segnale con protocollo TCP/IP; • invio di detto segnale, tramite la rete ethemet, ad un centro servizi; • generazione, da parte del centro servizi, di un comando di azionamento di un attuatore collocato presso l'utente; • invio di detto comando tramite la rete ethernet e tramite detta interfaccia cliente, a detto attuatore.
4. 4) Metodo per il rilevamento di dati ed il controllo a distanza di eventi riguardanti una o più utenze secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto sensore è del tipo in grado di intervenire automaticamente in funzione dell’evento rilevato.
5. 5) Impianto per il rilevamento di dati ed il controllo a distanza di eventi riguardanti una o più utenze, caratterizzato dal fatto di prevedere un collegamento costante tramite rete ethernet tra una interfaccia cliente collocata presso ciascuna utenza e un centro servizi dell’azienda fornitrice, detto collegamento consentendo al centro servizi di ricevere dati da parte di detta interfaccia cliente e di intervenire a distanza mediante il controllo via rete ethernet dei dispositivi collocati presso l’utenza.
6. 6) Impianto per il rilevamento di dati ed il controllo a distanza di eventi riguardanti una o più utenze secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto di prevedere: • un sensore o dispositivo (2) di rilevamento atto a generare, al verificarsi di un predeterminato evento, un segnale identificativo di detto evento, detto dispositivo essendo collegato ad un attuatore per l’azionamento di apparecchiature collocate presso l'utente; • una interfaccia cliente (1) che riceve i segnali generati dal rilevatore di eventi (2) e trasmette le relative informazioni all’azienda erogatrice del servizio automaticamente tramite la rete ethernet, detta interfaccia essendo provvista di ingressi e uscite per il collegamento a detto sensore e a detto attuatore; • mezzi, collocati presso deto centro servizi atti a generare un comando di detto attuatore; • mezzi, collocati presso detto centro servizi, atti ad inviare detto comando, tramite la rete ethernet, a detta interfaccia cliente.
7. 7) Impianto per il rilevamento di dati ed il controllo a distanza di eventi riguardanti una o più utenze secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fato di prevedere: • un misuratore (3) che produce impulsi in funzione del consumo di gas e li invia all'interfaccia cliente (1) essendo collegato tramite un cablaggio (21) ad un dispositivo di input (10) presente nell'interfaccia cliente (1), • un dispositivo di rilevamento fughe gas (2) che, rilevata una fuga di gas chiude automaticamente un’eletrovalvola (6) per bloccare l’erogazione del gas ed invia un segnale all'interfaccia cliente (1), · una interfaccia cliente (1) che riceve impulsi dal misuratore (3) e comunicazioni dal rilevatore fughe gas (2) e trasmette le informazioni all’azienda erogatrice del servizio automaticamente tramite la rete ethernet.
8. 8) Impianto per il rilevamento di dati ed il controllo a distanza di eventi riguardanti una o più utenze secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto di prevedere: • un misuratore (3) che produce impulsi in funzione del consumo di gas e li invia all'interfaccia cliente (1) essendo collegato tramite un cablaggio (21) ad un dispositivo di input (10) presente nell’interfaccia cliente (1), una pluralità di dispositivi per il rilevamento di eventi quali dispositivi di rilevamento incendio e dispositivi di allarme anti intrusione che inviano segnali all'interfaccia cliente (1), • una interfaccia cliente (1) che riceve impulsi dal misuratore (3) e comunicazioni da detti dispositivi quali dispositivi di rilevamento incendio e dispositivi di allarme anti intrusione e trasmette le informazioni all’azienda erogatrice del servizio automaticamente tramite la rete ethernet.
9. 9) Impianto per il rilevamento di dati ed il controllo a distanza di eventi riguardanti una o più utenze secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto di prevedere la disponibilità di ulteriori ingressi (seriali e/o digitali) ed uscite (digitali) per il controllo ed il comando di sistemi ulteriori o differenti rispetto al sistema rivelatore di fughe di gas.