JP2009522896A - 消費時間帯にしたがって請求書発送するための、無線による双方向遠隔水量計読取りのための装置 - Google Patents

Abstract

電波受信機によって考慮に入れられた情報送信が１つの同じ母集団を形成する水量計（８）に関するすべての取得アセンブリ（１０）の正確なタイムスタンプを保証することを可能にするように、中央施設（２）がタイムスタンプ情報を送信できるように、消費データ取得アセンブリ（１０）を含み、また取得された情報を送信するための少なくとも１つの電波送信機と、前記中央施設（２）から情報を受信するために前記遠隔水量計読取り装置（１）に双方向通信をさせるような仕方で前記取得アセンブリ（１０）に一体化された少なくとも１つの電波受信機と、アンテナ（１１）と、を含む遠隔水量計（８）読取り装置（１）において、前記水量計（８）は、前記受信機によって前記中央施設（２）から受信された第１のタイムスタンプによって決定されたスケジュールで消費されるボリューム（体積）の測定を開始し、前記受信機によって前記中央施設（２）から受信された第２のタイムスタンプによって決定されたスケジュールでこの測定を停止し、これら２つのタイムスタンプの間の間隔で消費されたボリュームはメモリに記憶され、それから延期されたスケジュールで前記放射器によって前記中央施設（２）に送信される、遠隔水量計（８）読取り装置である。

Description

本発明は一般的には、電波受信機によって考慮に入れられた情報送信が１つの同じ母集団を形成する水量計に関するすべての取得アセンブリの正確なタイムスタンプを保証することを可能にするように、中央施設がタイムスタンプ情報を送信できるように、消費データ取得アセンブリを備え、また取得された情報を送信するための少なくとも１つの電波送信機と、上記中央施設から情報を受信するために遠隔水量計読取り装置に双方向通信をさせるような仕方で上記取得アセンブリに一体化された少なくとも１つの電波受信機と、アンテナと、を含む遠隔水量計読取り装置に関する。

歴史的には、遠隔水量計読取りの世界は下記の２つのアプローチに分割されてきた、すなわち：
・配送業者の設備を追跡するためと２、３の大きな勘定を追跡するための正確なタイムスタンプされたデータに関する要件を持った配送業者に関する第１のアプローチ。情報に関する要件は頻繁であり、すなわち大抵の場合は毎日のことであり、タイミングの点からは正確である。費用はしばしば、この要件に関してはあまり重要ではなく、これはＲＴＣまたは電話線の取得が困難な場合にはＧＳＭおよびその派生技術であるＧＰＲＳおよびＳＭＳのいずれかの電話技術を使用するようにこれらの配送業者を仕向けてきた。
・水道料金請求のための正確な日付で彼等の水量計のすべての示度を取得したいと望んだ資産管理者の世界に関する第２のアプローチ。そのとき正確なタイミングはあまり重要でないが、費用は基本的要因である。したがってこれらの資産管理者とそれらの提供業者は、ウォークバイ（ｗａｌｋ−ｂｙ）無線モードの通信（すなわち数１０メートルの距離からの電波送信を収集する読取り器を用いて）、最近では固定局モードの通信を思い浮かべるように仕向けられてきた。それから中継器を経由する短距離モードまたは長距離モードいずれかのＲＦモードによって近くの水量計（メーター）から情報を回復する受信機が考えられてきた。それからこれらの受信機は、より高価なＲＴＣ／ＧＳＭ手段を介してすべての情報を返すが、この費用は、１セットの計量地点に分配されて受け入れ可能になる。土地建物内のこの開発されたソリューションは当然ながら、後に水道管理者のすべての顧客水量計（メーター）の読取りに拡張された。

更に、すべての送信機のために一定の時間に放射を保証することは不可能になった。見られたように、ある所定の受信機は、数１０台の送信機情報を収集しなくてはならないが、この受信機はこれらの情報を同時に収集することはできず、電波送信はしばしば非同期方式で、あるいは実に１つの同じ受信機に関して所定の放射頻度（例えば１２時間プラスマイナス１０分）の付近でランダムな仕方で行われる。

これら２つのアプローチの間の分割はまた、計量地点でのエネルギーの管理によって強調された。具体的には他の流体、特に電気と対照的に、水量計へのエネルギー供給は存在しない。

したがってタイムスタンプを有する情報に関する絶対的要件に場合には、エネルギー大量消費型モデムによるＲＴＣ／ＧＳＭリンクが示されてきた。この要件は、直接的に本管接続を介して、あるいはその交換が頻繁に、例えばほぼ数ヶ月の期間で許容されるかなり大きなバッテリを介して軽減されてきた。これらの制約は、ほんの２、３の大きな勘定について作り出され、したがって全体としてはサービスの節約に対して全体的にはほとんど影響がない。しかしいったん採用されたこのソリューションは、双方向（計量地点からサーバへの、およびその逆の方向）における基地・収集サーバと計量地点との間のリンクを縮小することを可能にする。こうして時間設定は水量計のローカルクロック上で実施され、あるいは示度は所望の頻度で収集される。

逆に、分割・顧客管理の世界における収集の要件は、せいぜい毎月の読取りと、１５年程度の極めて長い耐久期間の自律バッテリの形式のエネルギー管理とに関する単純な要件のままに残った。これらの条件下で、頻繁で複雑な双方向通信を思い描くこと、または頻繁で正確なタイムスタンプを思い描くことは、考えられなかった。これに関して行われ得る大抵のことは、極めて稀にしか（本当にあっても）タイムスタンプされないローカルクロックに基づいてせいぜい１年に１度か２度のいわゆる「アニバーサリー」読取りの記録として残る。

水道ネットワークの管理要件は、電気ネットワークの周知の要件と類似している。生産は、２４Ｈ／２４Ｈ生産可能である自動化された一定容量設備に基づいて行われる。逆に、顧客は一日中（朝夕）極めてピークの多い仕方で消費し、極めて著しい消費ピークを作り出す：専門家においては、最大消費流量は一日の平均消費量の約１．８倍になり得ると考えられる。

生産容量とピークの多い要件との間のこのずれは、通常の在庫管理手段によって軽減される：
・貯水池：専門家はしばしば、１２時間未満の消費の貯水容量を持たないことは不適切であると考えており、数１０００立方メートルの容量を有する貯水槽の作成を促している。
・ピーク流量を搬送するようにサイズ決めされたネットワーク。

これらの手段が大きな投資と管理コストのオーバーヘッドの元になることは無論である。したがってピーク期間における顧客の消費を減らすように、顧客−および好ましくは多量消費顧客−を誘導する手段を捜し求めることは興味のあることである。この探索は、高い流量需要が水道ネットワークにおける結果的な圧力低下につながり、同じ瞬間に供給を望むユーザに不便をかける可能性があるので、ますます重要である。全体的消費と搬送されるべき流量が大きいほど、この事象は重要である。

モデムとＲＴＣ／ＧＳＭリンクとによる通信を経由するソリューションは確かに利用可能であるが、これは異なるプロトコルを有する通信の明確な管理を必要とするという欠点を示す。これはまた、ＲＦモードでの遠隔読取りのハードウエアと比較して相対的に高価なハードウエアに戻ることを必要とする。

既存の装置の欠点を軽減するために本発明者等は、これが本発明の主題を形成するのであるが、電波受信機によって考慮に入れられた情報送信が１つの同じ母集団を形成する水量計に関するすべての取得アセンブリの正確なタイムスタンプを保証することを可能にするように、中央施設がタイムスタンプ情報を送信できるように、消費データ取得アセンブリを含み、また取得された情報を送信するための少なくとも１つの電波送信機と、上記中央施設から情報を受信するために遠隔水量計読取り装置に双方向通信をさせるような仕方で上記取得アセンブリに一体化された少なくとも１つの電波受信機と、アンテナと、を含む遠隔水量計読取り装置において、上記水量計は、上記受信機によって上記中央施設から受信された第１のタイムスタンプによって決定されたスケジュールで消費されるボリューム（体積）の測定を開始し、上記受信機によって上記中央施設から受信された第２のタイムスタンプによって決定されたスケジュールでこの測定を停止し、これら２つのタイムスタンプの間の間隔で消費されたボリュームはメモリに記憶され、それから延期されたスケジュールで上記放射器によって上記中央施設に送信されることを特徴とする遠隔水量計読取り装置を開発した。

中央施設からの管理下にある水量計の母集団全体にタイムスタンプといった一定のスケジュールで単一情報のキュー（合図）を送出することは、実際に本発明による装置の動作モードにおいて容易であることが判明している。しかしながら水量計の母集団のすべての水量計から中央施設への情報のアップロードはすべての水量計に関して同時的には行われ得ない。したがって送出されるべき情報を水量計のメモリに記憶して、他の水量計の大半が沈黙しているときに予め決められた、またはランダムなスケジュールで延期された仕方で、記憶された情報を転送することが好ましい。

好都合にも本発明による装置は更に、スケジュールと消費が行われる期間とを見ることを可能にするスクリーンを含む。

好ましくは上記放出器と上記受信機と上記取得アセンブリは、これらが１つの同じパッケージに一体化されて共通の電子カードによって駆動されて１つの同じエネルギー源によって電力供給され得るような仕方で配置される。

より好ましくは本発明による遠隔読取り装置は更に、水量計から中央施設に、またその逆に電波送信を取り上げて転送するために水量計と中央施設との間に配置された少なくとも１つの中継器を含む。

更により好ましくは、上記電波送信機と上記電波受信機の両者は、自由な頻度で動作する。

変形例として少なくとも１つの上記電波送信機または少なくとも１つの上記電波受信機は、専用の頻度で動作する。

このフレームワーク内で、専用の頻度で動作する上記電波送信機または上記電波受信機の電力は、自由な頻度に関して許された最大限度より大きい。

水量計がメーター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を備えた機械式水量計である本発明による装置のある特定の実施形態では、上記取得アセンブリはそれが固定されるトランスデューサーの近くに配置され、１つの同じエネルギー源はトランスデューサーとこのアセンブリとに電力供給し、上記アンテナはこのアンテナが水量計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放射器と受信機とに接続される。

より具体的にはマンホールに配置される水量計の場合、上記アンテナは上記マンホールの上部分に配置される。

更により具体的にはカバーを備えたマンホールに配置される水量計の場合、上記アンテナは上記マンホールのカバーに一体化される。

この特定の実現形態ではもしカバーが金属製であれば、上記アンテナはマンホールのカバーから構成される。

変形例としてもし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カバー内に埋め込まれるか、成型される。

より具体的にはカバーを備えたマンホールに配置される水量計の場合、上記カバーはその下面に、アンテナの一端に接続されるコネクタであって放射器と受信器への無線ケーブルリンクがプラグインされ得るコネクタを備える。

好ましくは上記ケーブルは同軸ケーブルである。

好都合にも上記エネルギー源は電池および／またはバッテリの中から選択される。

したがって本発明による装置は、通常の読取り送信装置と同じ無線システム上で放射し、またＲＦリンクによってタイムスタンプされ得る双方向ＲＦ無線送信機（放射器および受信機）に関する。

このような装置は、遠隔読取り水量計の１つの同じ母集団上に、一方ではランダムなスケジュールで、消費されたボリューム、最小・最大消費流量などに関する通常の情報を転送するための通常の送信機を配列することを可能にし、また他方では所望の頻度でタイムスタンプされ、また受信機またはデータベース／サーバからパラメータ化されることが可能であって、記憶された示度を所望の日時に送出することができる送信機を配列することを可能にする。

本発明による装置は：
・時間料金の管理を可能にし、
・単一送信プロトコルの管理を可能にし、
・示度の如何なるタイムスタンプされた管理も必要としない、したがって投資コストを減らすことを可能にする顧客の要件に適合したＲＦ送信ネットワークの使用を可能にするという主要な利点を与える。

この目的のために情報転送無線機は双方向にされている。したがってこの無線機は、その通常の情報送信機能を超える２つのサービスを、すなわち：
・サーバからの送信のお蔭による正確なタイムスタンプの管理と、
・電波送信のお蔭によるか、他の任意の手段による予め決められたタイムスロット当たりの消費のローカル表示装置への送信と、を管理する。

このような機能は、例えば：
・ゴルフクラブとそこのスプリンクラー、
・地方自治体のスプリンクラー、および
・公衆の入場を許可する水泳プール
といった非網羅的仕方で自分等の需要を夜間にシフトできる多量使用消費者のために消費撤回時間における報奨的な水道料金を決めることを直ちに可能にする。

本発明は、下記の図面を参照しながら上記の詳細ではあるが非限定的な説明を読むと、よりよく理解されるであろう：

図１には本発明による遠隔読取り水量計のための装置のネットワークの動作図が示されている。

これらの装置１（特定の実施形態において図２に詳細に示されている）は、水量計、特にこの水量計の近くに配置されて上記水量計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を備えた機械式水量計と、取得された情報を送信するための少なくとも１つの電波送信機を含む、電気パルスの形の消費データの取得アセンブリと、アンテナと、から構成される。

これらの装置１は更に、中央施設２から情報、特にタイムスタンプを受信するためにこの装置に双方向通信させるような仕方で取得アセンブリに一体化された電波受信機を含む。

図１にはシャレータイプの個人住宅３とすべての居住者の消費を共にグループ化する何セットかの建物４とに設置された装置１が同時に示されている。

図面の読みを容易にするために装置１、２が建物より遥かに大きな縮尺で表されていることは留意されるべきである。装置１の寸法は、ほんの数１０センチメートルのオーダーである。

装置１は、例えば設置された装置の母集団の中心部に位置する建物５の屋上に配置された中央施設２と直接通信でき、あるいはそうでなければ高度に都市化されていて、あまり開放されていない土地の場合、障害物による損失を相殺するように装置１と中央施設２との間に等間隔に配置された中継器６であって、受信された情報を情報の方向に依存して交互に中央施設２または装置１に送信する中継器６と通信できる。

したがってこれは、自由な頻度で特に中継器６の使用が必要であるとき、または専用の頻度で特に開けた土地の場合に、等しくうまく動作することが可能である。専用の頻度を使用する利点は、放射電力を増加させ、それによって装置１の放射器と受信機２または６との間の有効距離を延ばす能力である。自由な頻度の場合、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、専用の頻度によって５００メートルから１キロメートルに到達する。開けた土地、すなわち僅かに都市化された土地では専用の頻度における装置の範囲は数キロメートルに到達し得る。したがって中継器の数を減らすことが可能であり、あるいは実に中継器なしで済ますことも可能である。これらの中継器６は、装置から受信された情報を再使用して取得中央施設２に送信するために配置される。したがって放射器の範囲を増加させることによって、これらの利用を減らし、それによって設備のコストを減らすことが可能である。

旅路の終わりに、中央施設によって収集された情報は、情報、特にタイムスタンプが反対方向に送出され得る場所からデータベース７に転送される。

図２は、本発明による装置の特定の例示的実施形態を示す。

後者は、機械式水量計８と、この水量計８の近くに配置されて上記水量計８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９と、取得された情報を送信するための電波送信機を含む電気パルスを取得するためのアセンブリ１０と、中央施設から情報、特にタイムスタンプを受信するために上記装置に双方向通信をさせるように取得アセンブリ１０に一体化された電波受信機と、を含む遠隔水量計読取り装置である。

この装置は、アンテナ１１も備える。

このアンテナ１１は、水量計からある距離に配置されてケーブル１２を用いて無線アセンブリ（放射器と受信機）に接続される。

図示された例では上記取得アセンブリ１０とトランスデューサー９は更に、同じブロックまたはパッケージ１３内に一体化されることができ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、また１つの同じ単一エネルギー源がトランスデューサー９と取得アセンブリ１０とに電力供給する。

したがって、トランスデューサー９によって生成された電気パルスの取得アセンブリ１０への転送は、直接的な仕方で実行される。

この装置は、情報の送信の際に遭遇する欠点の大半を無線によって、すなわちアンテナ１１を取得アセンブリ１０に接続する、おそらくは極めて長いケーブル１２を用いて単にアンテナ１１を離して配置することによってそうする、最もきれいで可能な放射と受信とのための最も適切な場所における電波の出発点であるアンテナの配置によって、回避することを可能にする。これはまた、装置を製造するコストを最小にすることによって、またサービスと消費を最小限にまで減らすことによって著しい節約を可能にする。ここでは唯一のエネルギー源、例えば電池またはバッテリが使用され、唯一の電子カードが作られている。

実際にはアンテナ１１を取得アセンブリ１０に接続するケーブル１２は同軸ケーブルである。

アンテナ１１を離して配置することによって、この役割を演じるための任意の金属のまたは導電性の装置を使用することが可能である。ここに示されたケースでは、体積測定水量計８は、カバー１５を備えた埋込みマンホール１４内に設置される。したがってケーブル１２を用いてこのカバー１５を取得アセンブリ１０に配線接続することによってアンテナ１１を装ったこのカバー１５を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カバー１４に配置されるコネクタ１６であって放射器／受信機への無線ケーブル１２リンクが直接プラグインされるコネクタ１６を考えることが可能である。

カバー１５が非導電性材料で作られている場合には、上記アンテナ１１は上記カバー１４に埋め込まれるか、成型される。同じ仕方で、アンテナ１１の一端に接続されるコネクタであって放射器／受信機への無線ケーブル１２リンクがプラグインされ得るコネクタ１６が考えられ得る。

この典型的ケースはここに示されていない。

アンテナ１１を装った、またはアンテナ支持体１１を装ったカバー１５を使用することは、埋込み水量計８の場合、地下のある一定の距離よりむしろ地上レベルに位置する電波出発点を有することを可能にする。この配置は、本装置と中央施設または中継器との間の通信の効率を改善することを可能にする。

更にこの装置は、遥かに容易な設置を可能にする。特にこれがマンホール内部への到達可能性の困難さのために時には慎重を要する、アンテナまたは無線ブロックを取り付けるためにマンホール内に技能者が介入することが必要でなくなる。それから本発明による水量計を取り付けることで、また金属製カバーの場合にはケーブルをカバーに接続することで、またおそらくはこの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。同じことは、カバーが導電性でないマンホールについても有効である。カバーの簡単な交換は、水量計のそのアンテナへの容易な接続と全体としての装置の実際の設置とを可能にする。

以上説明された本発明は、水の配送に完全に適しているが、この説明された技術は、例えばガスといった流量が機械的に測定される他の如何なる流体にも完全に実施可能である。

この説明は主として機械式水量計に関して与えられてきたが、本発明は任意のタイプの水量計、特に電子式水量計に適用される。

本発明による装置の動作図である。 アンテナとして機能する金属カバーを備えたマンホールに配置された本発明による装置を示す図である。

符号の説明

１ （遠隔水量計読取り）装置
２ 中央施設
３ 個人住宅
４ 建物
５ 建物
６ 中継器
７ データベース
８ （機械式）（遠隔）水量計
９ トランスデューサー
１０ （消費データ）取得アセンブリ
１１ アンテナ
１２ （無線）ケーブル
１３ ブロックまたはパッケージ
１４ マンホール
１５ カバー
１６ コネクタ

Claims (15)

1. 消費データ取得アセンブリ（１０）を含み、また、取得アセンブリ（１０）に統合される取得された情報を送信するための少なくとも１つの電波送信機と少なくとも１つの電波受信機とアンテナ（１１）とを含み、（送・受信機およびアンテナによって）読取り装置（１）は中央施設（２）との間で双方向の通信を行うことができ、それによって、前記中央施設はタイムスタンプ情報を送信でき、この情報伝達が前記電波受信機で参酌され、同一母集団を形成する全ての消費データ取得アセンブリ（１０）の正確なタイムスタンプが保証される遠隔水量計（８）読取り装置（１）であって、前記遠隔水量計（８）が、受信機によって受信された中央施設（２）からの第一のタイムスタンプによって決められるスケジュールにしたがって消費された体積の計測が開始され、受信機によって、中央施設（２）からの第二のタイムスタンプの受信によって、（体積の計測が）停止され、二つのタイムスタンプの間の時間間隔で消費された体積がメモリーに蓄積され、決められたスケジュールで前記中央施設（２）に送信機で伝達されることを特徴とする遠隔水量計読取り装置。
2. 装置（１）は更に、前記スケジュールと消費が行われる期間とを見ることを可能にするスクリーンを備えることを特徴とする、請求項１に記載の遠隔読取り装置（１）。
3. 前記送信機と前記受信機と前記（消費データ）取得アセンブリ（１０）は、１つの同じパッケージ（１３）に一体化されて共通の電子カードによって駆動され、１つの同じエネルギー源によって電力供給され得るような仕方で配置されることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の遠隔読取り装置（１）。
4. 装置（１）は更に、（遠隔）水量計（８）から中央施設（２）に、またその逆に電波送信で送信するために前記装置（１）と中央施設（２）との間に配置された少なくとも１つの中継器（６）を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の遠隔読取り装置（１）。
5. 前記電波送信機と前記電波受信機の両者は、自由な頻度で動作することを特徴とする、先行請求項のいずれか一項に記載の遠隔読取り装置（１）。
6. 少なくとも１つの前記電波送信機または少なくとも１つの前記電波受信機は、専用の頻度で動作することを特徴とする、先行請求項のいずれか一項に記載の遠隔読取り装置（１）。
7. 専用の頻度で動作する前記電波送信機または前記電波受信機の電力は、自由な頻度に関して許された最大限度より大きいことを特徴とする、請求項６に記載の遠隔読取り装置（１）。
8. 前記（遠隔）水量計（８）は前記（遠隔）水量計（８）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を備えた機械式水量計であって、前記取得アセンブリ（１０）はそれが固定される前記トランスデューサー（９）の近くに配置されることと、１つの同じエネルギー源は前記トランスデューサー（９）と前記（取得）アセンブリ（１０）とに電力供給することと、前記アンテナ（１１）は前記アンテナ（１１）が前記（遠隔）水量計（８）からある距離を置いて配置され得るようにケーブル（１２）を用いて前記送信機と前記受信機とに接続されることを特徴とする、先行請求項のいずれか一項に記載の遠隔読取り装置（１）。
9. 前記アンテナ（１１）はマンホール（１４）の上部分に配置されることを特徴とする、先行請求項のいずれか一項に記載の前記マンホール（１４）に配置される（遠隔）水量計（８）の遠隔読取り装置（１）。
10. 前記アンテナ（１１）は前記マンホール（１４）のカバー（１５）に一体化されることを特徴とする、請求項９に記載の前記カバー（１５）を備えた前記マンホール（１４）に配置される（遠隔）水量計（８）の遠隔読取り装置（１）。
11. 前記カバー（１５）は金属製であり、前記アンテナ（１１）は前記マンホール（１４）の前記カバー（１５）から構成されることを特徴とする、請求項１０に記載の遠隔読取り装置（１）。
12. 前記カバー（１５）は非導電性材料で作られ、前記アンテナ（１１）は前記カバー（１５）に埋め込まれるか、あるいは鋳込まれることを特徴とする、請求項１０に記載の遠隔読取り装置（１）。
13. 前記カバー（１５）はその下面に、前記アンテナ（１１）の一端に接続されるコネクタ（１６）であって前記送信機と前記受信器への無線ケーブル（１３）リンクがプラグインされ得るコネクタ（１６）を備えることを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の遠隔読取り装置（１）。
14. 前記ケーブル（１２）は同軸ケーブルであることを特徴とする、請求項８〜１３のいずれか一項に記載の遠隔読取り装置（１）。
15. 前記エネルギー源は電池および／またはバッテリの中から選択されることを特徴とする、請求項３〜１４のいずれか一項に記載の遠隔読取り装置（１）。

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