JP2003507825A - 需給計器を遠隔的に読み取るための双方向システム - Google Patents

需給計器を遠隔的に読み取るための双方向システム

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JP2003507825A
JP2003507825A JP2001519399A JP2001519399A JP2003507825A JP 2003507825 A JP2003507825 A JP 2003507825A JP 2001519399 A JP2001519399 A JP 2001519399A JP 2001519399 A JP2001519399 A JP 2001519399A JP 2003507825 A JP2003507825 A JP 2003507825A
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アル−オバイディ,バーイア
アル−オバイディ,サマー
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デジターム リミテッド
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    • G08C17/02Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

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Abstract

(57)【要約】 遠隔的双方向計測システムは、電気通信ネットワークを介して集中計器読み取りサーハ゛(24)に接続された複数の計器読み取り値収集ハフ゛(14)を含み、各計器読み取り値収集ハフ゛(14)は、計器とインターフェースするための複数の検出手段に接続され、それらの検出手段は、計器の読み取り値に対応する出力信号を提供する。計器読み取り値収集ハフ゛は、その計器読み取り値収集ハフ゛(14)から集中計器読み取りサーハ゛(24)までのテ゛ータ送信の同期をとるために使用されるリアルタイム時間信号(28)を受信するための通信手段(26)を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、遠隔的な双方向の計測システムに関し、とりわけ需給計器または他
の形態の計器を自動的に読み取るためのシステムに関する。
【0002】 本発明の一態様によれば、遠隔的双方向計測システムは、 計器とインターフェースし、その計器の読み取り値に対応する出力信号を提供
するための検出手段と、 幾つかの計器の前記検出手段に接続された計器読み取り値収集ハブと、 集中計器読み取りサーバとからなり、前記計器読み取り値収集ハブが、 各検出手段からの出力信号を変換し、前記検出手段のそれぞれに関連した各計
器の計数を提供するための手段と、 データを計器読み取り値収集ハブから集中計器読み取りサーバに転送するため
の電気通信手段と、及び 計器読み取り値収集ハブがリアルタイムの時間信号を受信するための通信手段
とからなる。
【0003】 検出手段は、計器の内蔵部品とすることができ、又は計器の外部に配置され得
る。例えば、電力計器の場合、検出手段は、計器の回転ディスクからの容易な検
出距離内に位置することができる。代替として、消費される単位量を読み取るた
めに計器が外部のターミナルに設けられる場合、この外部ターミナルは計器読み
取り値収集ハブに接続され得る。LEDディスプレイを備える計器の場合、セン
サは、LED信号を受信することができる。
【0004】 計器の読み取り値を検出するための手段に加えて、検出手段は、回転方向とジ
ッターを検出する手段も含むことができる。電力計器において、ディスクは、電
力計器の内部に配置され、計器の内部に取り付けられた1組のコイルを介してデ
ィスクに加えられる磁界と磁力により自由に回転する。ディスクの回転は電力の
消費量だけ時計方向に回ることになる。そのディスク面上の反射銀材料とマーカ
のセットは、光センサにより検出され、ディスクの位置を検出する。これらの光
センサからなる2つの組み合わせにより、ディスクの回転方向が検出される。
【0005】 2つのセンサがディスク上に配置されたマーカを検出した時だけ、回転運動の
検出は確定される。2つのセンサがマーカを記録した時だけ、消費単位量は記録
される。
【0006】 普通の動作環境において、計器が、その計器を介して伝送される負荷がほとん
どない状態で動作している、即ち電力消費が最小の場合、ディスクのジッターは
、後方に及び前方に移動する。2つのセンサがマーカを同時に記録した時だけ、
センサは回転方向を記録する。この場合、1単位量の消費が記録されることにな
る。このことは、低負荷の使用におけるディスクのジッターに起因する複数の消
費単位量の誤った記録を防止する。
【0007】 一般に、7つまでの計器がそれぞれの計器読み取り値収集ハブに接続され得る
。これらの計器は、例えば、1世帯に供給される電気、水道、又はガスのように
、任意の種類の計器、及び/又は異なる公益企業用の計器とすることができ、及
び/又は幾つかの近隣世帯からの同じ公益企業用計器とすることができる。
【0008】 例えば、アパートのブロック又は工業用敷地のように、より高密度の計器が存
在するところでは、多重化によって、それぞれの計器読み取り接続ハブに接続さ
れ得る計器の数を、例えば64まで増大させることができる。
【0009】 計器読み取り値収集ハブは、単位量を計数するためにデジタル十進数オドメー
タを使用する。これらのデジタル十進数オドメータは、それぞれが厚さ1mmの1
組のホイールを含む。各ホイールは、その表面を介して打ち抜かれた同じ長さの
4つの溝の組を有する。外側のリング溝の長さは、2つに分割される。第1の半
分は、第1の内側リング溝に平行に伸び、第2の半分はその領域(sector)を横
切って単独で伸びる。これらの溝の長さは、溝のない1つの領域の表面上に等距
離に広がる。これらの位置は、リーダアームに取り付けられた溝リーダと同じ間
隔で、等しい距離だけ離れて広がる。各溝の幅は、レーザ又は光線の狭いビーム
が透過できるほど十分に広い。溝によって、そのホイールがデジタル的にエンコ
ードされた0〜9の数字を表すことを可能にする。
【0010】 これらのデジタル十進数オドメータは、カウンタの視覚ダイヤルに取り付けら
れたギヤと固定される。この構成によって、数値計数の視覚表示とこれらの十進
数の電子的な表現を可能にする。
【0011】 これらのホイールの数は、表示器のカウンタ上に表示されるダイヤルの数に正
確に一致し、例えば、電力計器に表示ダイヤルの9つの組が存在する場合、これ
らのデジタル十進数オドメータの9つの組が存在する。
【0012】 これらのデジタル十進数オドメータは、いつでも即時に消費単位量を電子的に
提供できる。機械的装置は、電力計器(power deprivation)の場合、バッテリ
の必要性をなくす。その機械的装置は、計器の内部に取り付けられることができ
、又は独立した箱のマイクロプロセッサから計器までのパルスにより駆動され得
る。
【0013】 計器読み取り値収集ハブには、読み取り値を記録し、かつ電気通信システムを
介した集中計器読み取りサーバへの後続の送信のために一時的に読み取り値を格
納するための手段も設けられ得る。更に、システムが前の記録から計量されてい
ない使用量を予測して標準的な消費パターンを確立するように、処理手段を設け
て、消費率を計算して格納することができる。このようにして、標準的な消費パ
ターンからの逸脱が、予想される不正な活動を防止するために、公益企業局から
の更なる調査を促すように報告され得る。
【0014】 世帯の1つの標準的なPSTN線または専用PSTN線は、計器読み取り値接
続ハブからのデータを集中計器読み取りサーバへ送信するために使用され得る。
代替として、地上波または衛星のGSM、及びその関連した信号プロトコルが、
計器読み取り値接続ハブにインターネットを介してこのために提供されてもよい
【0015】 電気通信手段は、所定の電話番号へのオートダイヤルを備えた計器サーバとし
て、又は電話が鳴る所定の数に基づく自動返答を備えた計器サーバとして、動作
できる。
【0016】 また、パスワード保護も設けられ、そのパスワード保護は、データの保護を提
供し、及び完全な状態を保証するために、公益企業局により設定され、及び変更
され得る。
【0017】 計器読み取り値収集ハブ用のTCP/IPモードは、一意のIPアドレスと顧
客の家の電話線またはGSM番号の組み合わせを用いて、一意の識別アドレスを
提供する。このモード用の通信レイヤは、以下のものからなる。即ち、 ・フリーダイヤルを用いて公益企業のコンピュータサイトに電話をかけるために
、及び「エコノミー7(Economy7)」の無線信号が送信プロセスをトリガーし
た後に、固定数の試行でダイヤルアップファシリティを用いて顧客の世帯の電話
線に接続する。代替として、例えば、GPRSのようなハブのGSMプロトコル
を用いて集中計器読み取りサーバをイネーブルにし、ハブの読み取り値をダウン
ロードするためにPSTN線、及び/又はインターネットを用いてGPRSセッ
ションを開始する。 ・システムの初期状態は、最初にスイッチオンされる際に、そのROMからRA
MへとロードされたTCP/IPのスタックを有する。TCP/IPのスタック
は、最初にクラスCアドレスを任意の試行期間にわたって有する。このネットワ
ークは、専用ネットワークであり、インターネットアクセスを備えない。IPア
ドレスは、ハードウェア又はソフトウェア手段(パスワード保護されたシリアル
ポートを介して)により符号化される。IPアドレスの値域は、システムが許容
されてフル稼働状態になる際に、登録された一層大きい値域(例えば、クラスA
)に変更され得る。 ・システムは、TCP/IPスーツ内のFTP(ファイル転送プロトコル)アプ
リケーションを用いて、読み取り値をホストシステムのデータベースに返送し、
接続(電話線)を遮断する。 ・集中計器読み取りサーバは、幾つかのモデムを備えるモデムラック、ロードさ
れるTCP/IPスタックからなり、データベースアプリケーションが走ってい
るFTPサーバとして構成されなければならない。修正、編集、及び請求伝票発
行は、データベースから行われ得る。
【0018】 リアルタイムの時間信号を受信するための通信手段は好適には、「Radio4」
又は「ラグビー信号システム(Rugby signaling system)」のようなリアルタイ
ムの時間信号を受信できる無線通信手段である。代替として、電力会社(electr
icity boards)の「エコノミー7」信号がこのために使用され得る。
【0019】 リアルタイム時間信号を用いて、計器読み取り値収集ハブと集中計器読み取り
サーバとの間のデータ通信の同期をとる。更に、リアルタイム信号を用いて、昼
間/夜間に関して季節調整されたタイミングでもって単位消費料率を切り換える
ことができる。
【0020】 計器読み取り値収集ハブは好適には、主電力により機能される。しかしながら
、停電の間に動作を維持するために、及びデータの損失を回避するためにバッテ
リバックアップシステムを設けることが好ましい。電力が復旧する際にバッテリ
が再充電され得るように、バッテリバックアップは好適には、再充電可能である
【0021】 また、例えば、SIM媒体のような不揮発性記憶媒体を用いてデータを格納し
てもよい。
【0022】 計器読み取り値収集ハブは、停電の発生とその継続時間を公益企業に報告して
もよい。
【0023】 また、デジタル十進数オドメータは、計器の視覚的読み取りを可能にする視覚
ダイヤルとしての役割を果たすことができる。
【0024】 また、計器中心点較正ユニットは、遠隔的に計器センサをテストし、累積的デ
ィスクの回転数、消費単位量、キロワット、及びキロワットの端数を表示するこ
とができる。
【0025】 本用途によるシステムは、いつでも、少しも遅延することなく直接的で正確な
計器の読み取り値の収集を可能にし、その結果、 a)概算された消費単位量ではなくて、消費単位量の精密な読み取り値が、顧客
の請求書に見積もられ得る。 b)ビルの居住者を邪魔することなく、計器の読み取り値は、1日24時間、1
週間の7日間、収集され得る。 c)公益企業の請求伝票発行業務の時間サイクルが、最小にされる。 d)公益企業は、「エコノミー7」によって拘束される料率だけではなく、顧客
のニーズを満たすような他の料率もまた提供するように、顧客に複数の消費料率
の選択を提供できる。 e)以下の分野において費用効果性を提供する。即ち、 i)人的資源と装置の最大限の利用 ii)車の購入またはリース iii)燃料 iv)メンテナンス v)上述の点に関連付けられたインフレコスト vi)計器の読み取り値を収集するために資源を使用する必要性の除去。
【0026】 本用途をカバーするシステムは、以下の利点も提供する。即ち、 a)半時間毎でない監視と計器の読み取りに関して、遠隔的なアクセスと双方向
通信制御。 b)停電と不正な活動を即時に通報すること。 c)種々の料率と精密な課金を提供することによって、よりよい顧客のケアを提
供する機能を公益企業に与えること。 d)既存の計器と公衆電話網を使用するので、使用される技術の全てが、使用に
おいて信頼できること。 e)1日24時間、1週間に7日間、制限されることのない計器読み取り値の自
由な収集。 f)顧客の関心の保護において、OFFERのガイドラインに準拠していること
。 g)英国の承認された工業規格、英国製造規格(BS9000)に準拠している
こと。 h)顧客に請求するための正確で精密な計器の読み取り値が、概算の読み取り値
でなく、顧客情報用の単一のデータベースによること。 i)自由に消費量を監視する安価な態様を提供し、計器の読み取り値の収集コス
トをカットすることによって化石燃料の燃焼の低減を促進するので、環境に優し
いこと。 j)最小の設置時間と費用対効果、及び最小のランニングコスト。 k)労働力の効率的な利用を可能にすること。 l)公益企業局の仕様を満たすように適合可能な設計。 m)低コスト稼働とメンテナンス
【0027】 本システムは、概して電力の公益企業用の計器に関連して特に説明されたが、
本システムは、例えば、燃料、自動販売機またはタクシーの運行のような他の計
測される商品にも使用できる。
【0028】 さて、本発明は、添付図面に関連して単なる例示のために説明される。
【0029】 図1に示されるように、遠隔的双方向計測システムは、一連の計器読み取り値
収集ハブ14(1つのみが示される)を含む。計器読み取り値収集ハブ14は、
ケーブル12を介して、複数の近隣の世帯10における需給計器を読み取るため
の複数の検出手段(図示せず)にそれぞれ接続される。
【0030】 計器読み取り値収集ハブ14は、各検出手段からの信号をそれらと関連したそ
れぞれの計器の計数へと変換して処理するための、及びデータを一時的に格納す
るための手段16を含む。
【0031】 計器読み取り値収集ハブ14は、世帯10の1つの電話線20に接続される電
気通信手段18も含み、計器読み取り値収集ハブ14は、電気通信手段18によ
って、PSTNネットワークに接続され、そのPSTNを介して集中計器読み取
りサーバ24に接続される。
【0032】 計器読み取り値収集ハブ14は、無線受信手段26も備え、その無線手段26
によりリアルタイムの時間信号28を受信できる。
【0033】 手段16は、それに接続された計器を連続的に監視して、全消費量および消費
率を計算し、集中計器読み取りサーバ24に対する後続の送信のためにデータを
格納する。このデータは、電話線20により、特定の時間にリアルタイム信号2
8により同期されたタイミングで送信される。更に、リアルタイム信号を用いて
、例えば「エコノミー7」のような異なる課金率に手段16を切り換えることが
でき、これによって季節調整されるタイミングを考慮することができる。
【0034】 図2に示された修正案において、検出手段は、多重化手段30を介して計器読
み取り値収集ハブ14に接続され、そのためハブ14に接続された計器の数は、
一般に7〜64に増大できる。
【0035】 更に、図2に示された実施形態において、計器読み取り値収集ハブ14は、G
SM衛星信号36により、PSTNネットワークに、ひいては集中計器読み取り
サーバ24に接続され、これにより、顧客の電話回線を使用する必要がなくなる
。代替として、GSM地上波信号を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態の線図である。
【図2】 本発明の代替の実施形態の線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES ,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU, ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,K R,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV ,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO, NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,S I,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA ,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 2F073 AA07 AA08 AA09 AB02 AB06 BB01 BB09 BB20 BC01 BC02 CC01 DD02 FG07 GG01 5K101 KK12 LL00 MM07 NN17 RR12

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 遠隔的双方向計測システムであって、 計器とインターフェースし、その計器の読み取り値に対応する出力信号を提供
    するための検出手段と、 幾つかの計器の前記検出手段に接続された計器読み取り値収集ハブと、 集中計器読み取りサーバとからなり、 前記計器読み取り値収集ハブが、 各検出手段からの出力信号を変換し、前記検出手段のそれぞれに関連した各計
    器の計数を提供するための手段と、 データを前記計器読み取り値収集ハブから前記集中計器読み取りサーバに転送
    するための電気通信手段と、及び 前記計器読み取り値収集ハブがリアルタイムの時間信号を受信するための通信
    手段とからなる、遠隔的双方向計測システム。
  2. 【請求項2】 複数の計器読み取り値収集ハブが電気通信手段によって前記集中計器読み取り
    サーバに接続される、請求項1の遠隔的双方向計測システム。
  3. 【請求項3】 前記検出手段が前記計器の内蔵部品である、請求項1又は2の遠隔的双方向計
    測システム。
  4. 【請求項4】 前記検出手段が前記計器の外部に配置されている、請求項1又は2の遠隔的双
    方向計測システム。
  5. 【請求項5】 前記検出手段が、前記計器の回転ディスクからの容易な検出距離内に配置され
    ている、請求項3又は4の遠隔的双方向計測システム。
  6. 【請求項6】 前記計器読み取り値収集ハブが前記計器の外部ターミナルに接続される、請求
    項1又は2の遠隔的双方向計測システム。
  7. 【請求項7】 前記検出手段がLED計器ディスプレイからのLED信号を検出する、請求項
    1〜5の何れかに記載の遠隔的双方向計測システム。
  8. 【請求項8】 前記検出手段が、前記計器の回転ディスクの回転方向とジッターを検出するた
    めの手段を含む、請求項3〜7の何れかに記載の遠隔的双方向計測システム。
  9. 【請求項9】 前記計器読み取り値収集ハブに接続された検出手段が、単一の敷地内の様々な
    公益企業用の計器、及び/又は幾つかの隣り合った敷地内の同じ公益企業用の計
    器である、請求項1〜8の何れかに記載の遠隔的双方向計測システム。
  10. 【請求項10】 多重化手段が、前記検出手段と前記計器読み取り値収集ハブとの間に設けられ
    、前記計器読み取り値収集ハブに接続され得る検出手段の数を増大させる、請求
    項1〜9の何れかに記載の遠隔的双方向計測システム。
  11. 【請求項11】 前記計器読み取り値収集ハブが、デジタル十進数オドメータを使用して前記検
    出手段からの信号を単位計数へ変換する、請求項1〜10の何れかに記載の遠隔
    的双方向計測システム。
  12. 【請求項12】 前記デジタル十進数オドメータが、視覚表示を提供するために表示ダイヤルに
    結合される、請求項10の遠隔的双方向計測システム。
  13. 【請求項13】 前記計器読み取り値収集ハブが、読み取り値を記録し、かつ電気通信システム
    を介した前記集中計器読み取りサーバへの後続の送信のために、それらの読み取
    り値を一時的に格納するための手段を含む、請求項1〜12の何れかに記載の遠
    隔的双方向計測システム。
  14. 【請求項14】 前記計器読み取り値収集ハブが、消費率を計算して格納し、前の記録からの計
    量されていない使用量を予測して、標準的な消費パターンを確立するための処理
    手段と共に提供される、請求項13の遠隔的双方向計測システム。
  15. 【請求項15】 前記計器読み取り値収集ハブが、標準的な消費パターンからの逸脱を報告でき
    る、請求項14の遠隔的双方向計測システム。
  16. 【請求項16】 前記計器読み取り値収集ハブが、PSTNネットワークによって前記集中計器
    読み取りサーバに接続される、請求項1〜15の何れかに記載の遠隔的双方向計
    測システム。
  17. 【請求項17】 前記計器読み取り値収集ハブが、前記計器読み取り値収集ハブによって扱われ
    る世帯の電話線により、前記PSTNネットワークに接続される、請求項16の
    遠隔的双方向計測システム。
  18. 【請求項18】 前記計器読み取り値収集ハブが、地上波または衛星のGSM信号手段を介して
    、前記集中計器読み取りサーバに接続される、請求項1〜15の何れかに記載の
    遠隔的双方向計測システム。
  19. 【請求項19】 前記計器読み取り値収集ハブが、TCP/IPを実行し、インターネット/P
    STN/地上波または衛星(GSM)の信号手段を介して前記集中計器読み取り
    サーバに接続される、請求項1〜15の何れかに記載の遠隔的双方向計測システ
    ム。
  20. 【請求項20】 前記電気通信手段が、所定の電話番号へのオートダイヤルを備えた計器サーバ
    として動作する、請求項16〜18の何れかに記載の遠隔的双方向計測システム
  21. 【請求項21】 前記電気通信手段が、電話が鳴る所定の数に基づく自動返答を備えた計器サー
    バとして動作する、請求項16〜18の何れかに記載の遠隔的双方向計測システ
    ム。
  22. 【請求項22】 前記電気通信手段が、パスワード保護されている、請求項1〜21の何れかに
    記載の遠隔的双方向計測システム。
  23. 【請求項23】 前記計器読み取り値収集ハブがリアルタイム時間信号を受信するための前記電
    気通信手段が、無線受信器を含む、請求項1〜22の何れかに記載の遠隔的双方
    向計測システム。
  24. 【請求項24】 前記電気通信手段が、「Radio4」又は「ラグビー信号システム」のようなリ
    アルタイム時間信号を受信する、請求項23の遠隔的双方向計測システム。
  25. 【請求項25】 前記電気通信手段が、「エコノミー7」信号を受信する、請求項1〜22の何
    れかに記載の遠隔的双方向計測システム。
  26. 【請求項26】 前記リアルタイム信号を用いて、前記計器読み取り値収集ハブと前記集中計器
    読み取りサーバとの間のデータ通信の同期をとる、請求項1〜25の何れかに記
    載の遠隔的双方向計測システム。
  27. 【請求項27】 前記リアルタイム信号を用いて、単位料率を切り換える、請求項1〜26の何
    れかに記載の遠隔的双方向計測システム。
  28. 【請求項28】 前記計器読み取り値収集ハブが、バックアップバッテリ手段を有する、請求項
    1〜27の何れかに記載の遠隔的双方向計測システム。
  29. 【請求項29】 前記計器読み取り値収集ハブが、非揮発性記憶媒体を有する、請求項1〜28
    の何れかに記載の遠隔的双方向計測システム。
  30. 【請求項30】 前記計器読み取り値収集ハブが、停電の発生とその持続期間を報告することが
    できる、請求項1〜29の何れかに記載の遠隔的双方向計測システム。
  31. 【請求項31】 電気、ガス、及び水道の公益企業用の計器、又は例えば燃料、自動販売機また
    はタクシーの運行のような他の計量される商品用の計器に関連して使用するため
    の、請求項1〜30に従った遠隔的双方向計測システム。
  32. 【請求項32】 添付図の図1と図2に関連して本明細書で説明され、それらの図に示されたも
    のと実質的に同じである、遠隔的双方向計測システム。
JP2001519399A 1999-08-24 2000-08-21 需給計器を遠隔的に読み取るための双方向システム Pending JP2003507825A (ja)

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