JP2009522568A - 流体計量器の遠隔読取りのための装置 - Google Patents

Abstract

機械式計量器（１）と、前記計量器（１）の近くに配置されて前記計量器（１）の機械的動きを電気パルスに変換するトランスデューサー（２）と、収集された情報を送信するための少なくとも１つの無線送信機を含む電気パルスを収集するためのアセンブリ（３）と、アンテナ（４）と、を含む流体計量器の遠隔読取りのための装置において、前記収集器アセンブリ（３）はそれが接合される前記トランスデューサー（２）の近くに配置されることと、同じエネルギー源が前記トランスデューサー（２）と前記アセンブリ（３）に対する電力供給を保証することと、前記アンテナ（４）は前記アンテナ（４）が前記計量器（１）からある距離を置いて配置され得るようにケーブル（６）を用いて前記少なくとも１つの無線送信機に接続される遠隔読取り装置である。

Description

本発明は、一般的には流体計量器、例えば水またはガス計量器の遠隔読取りのための装置に関し、またより具体的には機械技術水量計と、この計量器の近くに配置されて上記計量器の機械的動きを電気パルスに変換するトランスデューサーと、収集された情報を送信するための少なくとも１つの無線送信機を含む電気パルスを収集するためのアセンブリと、アンテナと、を含む装置に関する。

水道、ガスまたは更に電気の配送サービス会社は、彼等が彼等のネットワーク上で配送する流体を測定するように導かれる。計測場所は、顧客の計量器が主計量器または１次計量器と呼ばれる直接的料金請求計量器であるか、水道業界（配水の業界）でサブメーターと呼ばれる配水メーターであるかにかかわらず、主として顧客の計量器である。

それにもかかわらず他の計測場所、例えば配送ネットワーク内の流れ監視計量器、または例えば圧力パラメータまたは品質パラメータといった種々のパラメータを測定するための場所も存在する。

歴史的にはこのように配送ネットワーク上に展開されたメーターの読取りは人手で実施されてきた。種々の理由から、特に費用の点から管理者は、これらの供給業者と共に、メーターが近距離で読み取られることを可能にする無線モジュールを作り出すことを捜し求めてきた。これは、種々の目的、時には装置読取り回数を減らし、それによって関連費用を減らすという経済的な目的、しかしまた時にはアクセス制限を除去するという目的を持っており、計量器は顧客の土地建物内および／またはアクセス困難な検査縦穴内に配置され得る。

しかしながら遠隔送信のこのモードはなお、自分自身を計量器の近くに置く読取り要員の動きを必要とした。この関係において水道計数器の遠隔読取りは、下記の要素：
・計量器の機械的動きを電気信号に変換し、それによってこの計量器に通信させるシステムを備えた計量器；
・計量器からの電気信号の読取り器；および
・電気信号を収集し、また収集された情報を送信する無線機を統合するためのアセンブリ、に基づいて実現される。

電気信号読取り器と収集器アセンブリは、電気ワイヤのインピーダンスと信号品質損失との理由から数メートルを稀にしか超えない電気ワイヤによって接続される。

今までに、これらのシステムの種々の変形例が存在する。これらの変形例は、特に下記によって区別される：
・計量器と収集器システムとの間の通信のモード。これらのシステムは、パルスの再計数を必要とする１カウンターユニット当たり１パルスを送るパルスエミッタシステムと、カウンタ合計器によって示された値が直接読取られることを可能にする符号器システムとに分割される；
・読取り器に無線機の近くを通ることを要求する、または隣のビルディングに受信装置を備えさせることによって固定位置読取り器を要求するウォークバイ（ｗａｌｋ−ｂｙ）またはドライブバイ（ｄｒｉｖｅ−ｂｙ）いずれかの無線機の使用モード。これらの固定位置は、今度はより通常の電話、ＲＴＣ、ＧＳＭ、ＧＰＲＳまたは他の接続を介して通信する。

これらの変形例にもかかわらずインストーラ（設置者）に関する問題は、装置を一体化しようと試みることによって装置のコストを最小にしている。特に電気信号読取り器は、計量器の製造業者によって設計されており、したがってこれら製造業者に依存している。これらのシステムはすべて：
・電気的自律のためのバッテリと電子カードとを必要とする電子モジュールと、
・バッテリおよび電子カードを含む収集器・無線送信機アセンブリと、を含む。

モジュールと収集器・無線送信機アセンブリは、無線送信がほとんど問題を起こさないアパートに置かれた計量器に特によく適している。逆にこれらは、ビルディングまたは一戸建て家屋の場合に計量器が必然的に設置される地下室で使用することがより困難であることが分かっている。これらは、プローブの送信品質を低下させる地下の深さを超えたところで縦穴カバーの存在がこれらの制約を倍加させる計量器縦穴で使用することが同様に困難であることが分かっている。

事実上、コンクリート壁または地上を経由する無線伝送は困難であるか不可能である。数メートル長さのワイヤによってモジュールに接続された収集器・無線送信機アセンブリによって：
・計量器にパルスエミッタまたは通信システムを設置することと、
・概ね無線伝送が遥かに容易に行われる高さに（例えば地下室の屋根に、または縦穴カバーの近くに）更に離れて無線システムを配置することと、が可能になる。

実際に、地下室設置の制約の分析は、製品の技術的分析とは独立に、下記の地理的制約が、すなわち：
・機械的信号を変換するためのシステムは必ず計量器に配置されることと、
・無線機自身ではなく電波送信の場所は設置を最適化するために第１の場所から区別されることが可能でなくてはならないことと、が存在する。

既存の装置による欠点を除去するために本発明者等は、これが本発明の主題であるが、機械式計量器と、この計量器の近くに配置されてこの計量器の機械的動きを電気パルスに変換するトランスデューサーと、収集された情報を送信するための少なくとも１つの無線送信機を含む電気パルスを収集するためのアセンブリと、アンテナと、を含む流体計量器の遠隔読取りのための装置であって、上記収集器アセンブリはそれが接合されるトランスデューサーの近くに配置されることと、同じエネルギー源がこのトランスデューサーとアセンブリへの電力供給を保証することと、上記アンテナはこのアンテナが計量器からある距離を置いて配置され得るようにケーブルを用いて上記の少なくとも１つの無線送信機に接続されることと、を特徴とする装置を開発した。

好ましくは上記の収集器アセンブリとトランスデューサーは、これらが同じケース内で一体化されることが可能であって、共通の電子カードによって駆動されるような仕方に配置される。

特に、縦穴内に配置された計量器の場合には上記のアンテナはこの縦穴の上部分に配置される。

更に特に、縦穴カバーを備えた縦穴に配置された計量器の場合には上記のアンテナは上記縦穴の縦穴カバーと一体化される。

この特定の場合に、もし縦穴カバーが金属製であれば上記アンテナは縦穴の縦穴カバーから構成される。

更にこの場合、もし縦穴カバーが非導電性材料で作られていれば、上記アンテナは上記縦穴カバー内に構築または成型される。

計量器が縦穴カバーを備えた縦穴に配置される上記のすべての場合に、この縦穴はその内面にアンテナの一端に接続されるコネクタであって送信機に接続するための無線ケーブルがプラグインされ得るコネクタを含むことができる。

好ましくは本発明による装置が何であれ、上記のケーブルは同軸ケーブルである。

より好ましくは上記のエネルギー源は一次電池および／またはバッテリの中から選択される。

通常の仕方で、上記の無線送信機は自由周波数で動作する。

特に本発明の範囲内で、上記無線送信機は専用の周波数で動作する。この範囲では上記無線送信器の電力は自由周波数において送信機に許される最大限度より大きい可能性がある。

特に本発明による遠隔読取り装置は更に、この装置と収集センターとの間の通信およびその逆の通信を可能にする無線受信機を含む。

特にこの実現形態では本発明による遠隔読取り装置は、上記センターから情報が、特にタイムスタンプが受信されることを可能にする。

本発明は、限定的ではない下記の図面を参照しながら上記の詳細説明を読むときに、よりよく理解される。

図１は、機械式計量器１と、計量器１の近くに配置されて上記計量器１の機械的動きを電気パルスに変換するトランスデューサー２と、収集された情報を送信するための少なくとも１つの無線送信機を含む電気パルス３を収集するためのアセンブリ３と、アンテナ４と、を含む本発明による流体、特に水のためのボリューム計量器（体積計量器）の遠隔読取りのための装置を示す。

この装置は、上記収集器アセンブリ３が接合されるトランスデューサー２の近くに配置されるように、また同じエネルギー源がトランスデューサーとアセンブリ３への電力供給を保証するように設計される。最後に上記アンテナは、このアンテナが計量器からある距離を置いて配置され得るようにケーブル６を用いて無線送信機に接続される。

この図では上記収集器アセンブリ３とトランスデューサー２は更に、同じユニットまたはケース５内で一体化されて共通の電子カードによって駆動されるように配置される。

したがってトランスデューサー２によって生成された電気パルスの収集器アセンブリ３への転送は直接的な仕方で実行される。

この装置は、装置の製造コストを最小にすることによって、また保守と消費とを最小にまで減らすことによって前述のすべての欠点を除去し、大きな節約を作り出す。

実際にはアンテナ４を収集器装置３に接続するケーブル６は同軸ケーブルである。

したがってこれは正確には、放射される電波の出発点が発信元とは離れているケースであって、アンテナを収集器アセンブリ３に接続するそのケーブル６が極めて長くできる、アンテナ４だけのオフセットを介して最も適当な場所に配置され得る最も好ましいケースである。単に単一で独自のエネルギー源、例えば一次電池またはバッテリを使用することによって、また単に単一で独自の電子カードを使用することによってコストも最小にされている。

本発明による装置は、自由周波数または専用周波数で動作する無線機を使用し得る。専用周波数を使用する際の魅力は、送信機パワー（電力）を増加させ、それによって装置の送信機と受信機との間の使用可能な距離を増加させ得ることである。自由周波数の場合、特に都市環境では、このような装置の範囲は、ほんの数１０メートルであるが、専用周波数では約１０ワットの送信機パワーで５００メートルから１キロメートルに達する。開けた野原、すなわちあまり都会化されてない土地では専用周波数での装置の範囲は、数キロメートルに達する可能性がある。したがって中継器の数を減らすこと、あるいは中継器をなくすことさえ可能である。これらの中継器は、計量器から受信された情報を収集して、収集センターに送信するために配置される。したがって送信機の範囲を拡大することによって受信器の使用を減らし、それによって設備の費用を減らすことも可能である。

図２は、本発明による装置によって与えられる使用と設置の柔軟性の典型的な例を示す。

アンテナ４をオフセットすることによって、この役割を演じる如何なる金属のまたは導電性の装置を使用することも可能である。ここに示されたケースでは、計量器１は、縦穴カバー８を備えた埋込み縦穴７に設置される。したがってケーブル６を用いてアンテナ４を収集器アセンブリ３に接続することによってこの縦穴カバー８をアンテナ４として使用することが可能である。この接続を容易にするために、縦穴カバー７に配置され、送信機に接続するための無線ケーブル６がプラグインされ得るコネクタ９が設けられ得る。

縦穴カバー８が非導電性材料で作られている場合には、上記アンテナ４は上記縦穴カバー８内に構築または成型される（図３）。同じ仕方で、アンテナ４の一端に接続され、送信機に接続するための無線ケーブル６がプラグインされ得るコネクタ９が設けられる。

縦穴カバー８がアンテナ４として、あるいはアンテナ４の支持体として使用されるという事実は、埋込み計量器１の場合、もはや地下のある一定の距離ではなく地上レベルに位置する電波の出発点を持つことを可能にする。この配置は、送信機と受信機との間の通信の効率が改善されることを可能にする。

更にこの装置は、より容易な設置を可能にする。これは、縦穴の内部にアクセスすることの困難さの故に時には困難であるアンテナまたは無線装置を取り付けるために技能者がもはや縦穴内で作業する必要がなくなるからである。本発明にしたがって計量器を取り付け、金属の縦穴カバーの場合には縦穴カバーにケーブルを接続し、またおそらくはこの縦穴カバーをコネクタが配置される別のカバーに交換することで十分である。これは、導体でない縦穴カバーを有する縦穴に関しても同じである。単に縦穴カバーを図３に示されるような縦穴カバーに交換することが、そのアンテナへの計量器の直接的な接続と装置全体の実際的な設置とを可能にする。

図４は、収集器アセンブリ３が装置と収集センターとの間の通信およびその逆の通信を可能にする無線受信機を更に含む、本発明による装置の使用の動作方式を示す。

しかしながら、このセンターが直接通信のためには計量器から遠く離れ過ぎている場合には、計量器から情報を受信してそれをセンターに転送し、またその逆をすることができるように、計量器１とセンターとの間に、例えばビルディング１１の屋上に中継器１０を配置することが可能である。この配置は自由周波数で動作するシステムのために特徴的であるが、専用周波数での使用はこれらの制約が減らされること、あるいは除去されることさえ可能にする。

したがってリアルタイムに消費を、すなわちメーター料金を監視することと、また通常料金の場合の、例えば夜間の漏洩を検出することが可能である。

逆に、受信機を追加することは、計量器と通信することを可能にし、したがって例えば計量器にタイムスタンプするためのソリューションを持ち、その結果、消費が特恵的価格で料金請求されるブルー（青色）期間を作り出すようにタイムスタンプされる「ブルー」メーターとして知られる計量器のネットワークを作り出すことを可能にする。

それから特に公園、ゴルフ場、野球場、庭園、緑地などの公共的水利用に関する現在の消費ピーク以外の設定された時間に流体、例えば水を使用するように、これらの引き下げられた価格を介して消費者を刺激することが可能になる。

計量器の近くにスクリーンを更に配置することは、タイムスロットとそれに対応する価格の視覚化を可能にする。

こうして説明された本発明は、水の配送に完全に適しているが、この技術は例えばガスといった機械的に測定される流量を有する他の如何なる流体にも完全に転用可能である。

無線送信機を含む電気パルスを収集するためのアセンブリとボリューム計量器上に配置されたトランスデューサーとが一体化されて、アンテナがオフセットされた本発明による装置を示す図である。 アンテナとして機能する金属の縦穴カバーを備えた縦穴に配置された図１と同じ本発明による装置を示す図である。 非導電性材料で作られ、その中にアンテナが成型された縦穴カバーを示す上から見た図である。 送信機と無線受信機とを含む本発明による装置の動作方式を示す図である。

符号の説明

１ （機械式）計量器
２ トランスデューサー
３ アセンブリ
４ アンテナ
５ ケース
６ （無線）ケーブル
７ 縦穴
８ 縦穴カバー
９ コネクタ

Claims (14)

1. 機械式計量器（１）と、前記計量器（１）の近くに配置されて前記計量器（１）の機械的動きを電気パルスに変換するトランスデューサー（２）と、収集された情報を送信するための少なくとも１つの無線送信機を含む電気パルスを収集するためのアセンブリ（３）と、アンテナ（４）と、を含む流体計量器の遠隔読取りのための装置であって、前記収集アセンブリ（３）はそれが接合されるトランスデューサー（２）の近くに配置されることと、同じエネルギー源がトランスデューサー（２）とアセンブリ（３）に電力供給を保証することと、前記アンテナ（４）は前記アンテナ（４）が計量器（１）からある距離を置いて配置され得るようにケーブル（６）を用いて前記少なくとも１つの無線送信機に接続されることと、を特徴とする遠隔読取り装置。
2. 前記収集アセンブリ（３）とトランスデューサー（２）はこれらが同じケース（５）内において一体化されることが可能であって共通の電子カードによって駆動されるような仕方に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の遠隔読取り装置。
3. 前記アンテナ（４）は縦穴（７）の上部分に配置されることを特徴とする、縦穴（７）内に配置された計量器（１）のための請求項１または２のいずれかに記載の遠隔読取り装置。
4. 前記アンテナ（４）は縦穴（７）の縦穴カバー（８）と一体化されることを特徴とする、縦穴カバー（８）を備える縦穴（７）内に配置された計量器（１）のため請求項３に記載の遠隔読取り装置。
5. 縦穴カバー（８）は金属製であり、前記アンテナ（４）は縦穴（７）の縦穴カバー（８）から構成されることを特徴とする、請求項４に記載の遠隔読取り装置。
6. 縦穴カバー（８）は非導電性材料で作られており、前記アンテナ（４）は前記縦穴カバー（８）内に構築または成型されることを特徴とする、請求項４に記載の遠隔読取り装置。
7. 縦穴カバー（８）はその内面に、アンテナ（４）の一端に接続され、送信機に接続するための無線ケーブル（６）がプラグインされ得るコネクタ（９）を含むことを特徴とする、請求項４〜６のいずれかに記載の遠隔読取り装置。
8. 前記ケーブル（６）は同軸ケーブルであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の遠隔読取り装置。
9. 前記エネルギー源は一次電池および／またはバッテリの中から選択されることを特徴とする、先行請求項のいずれかに記載の遠隔読取り装置。
10. 前記無線送信機は自由周波数で動作することを特徴とする、先行請求項のいずれかに記載の遠隔読取り装置。
11. 前記無線送信機は専用周波数で動作することを特徴とする、先行請求項のいずれかに記載の遠隔読取り装置。
12. 前記無線送信機の電力は自由周波数において送信機に許された最大限度より大きいことを特徴とする、請求項１１に記載の遠隔読取り装置。
13. 装置と収集センターとの間の通信およびその逆の通信を可能にする無線受信機を更に含むことを特徴とする、先行請求項のいずれかに記載の遠隔読取り装置。
14. 情報、特にタイムスタンプが前記センターから受信されることを可能にすることを特徴とする、請求項１３に記載の遠隔読取り装置。

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