RU212878U1 - Universal self-powered radio controller for wireless collection and transmission of telemetry data of meters and sensors - Google Patents

Universal self-powered radio controller for wireless collection and transmission of telemetry data of meters and sensors Download PDF

Info

Publication number
RU212878U1
RU212878U1 RU2021137155U RU2021137155U RU212878U1 RU 212878 U1 RU212878 U1 RU 212878U1 RU 2021137155 U RU2021137155 U RU 2021137155U RU 2021137155 U RU2021137155 U RU 2021137155U RU 212878 U1 RU212878 U1 RU 212878U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
meters
sensors
telemetry data
radio controller
transmission
Prior art date
Application number
RU2021137155U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Станиславович Максимов
Александр Викторович Шипулин
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Аура 365"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Аура 365" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Аура 365"
Application granted granted Critical
Publication of RU212878U1 publication Critical patent/RU212878U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к области Информационных и коммуникационных технологий, специально предназначенных для интернета вещей IoT (internet of tings) для автоматизации и диспетчеризации коммунальных услуг, например водоснабжения. Технический результат заключается в автоматизации учета коммунальных ресурсов и контроля технического состояния объектов и технологических узлов, например для холодного и горячего водоснабжения и водоотведения: сбор и передача данных показаний счетчиков воды, сигнализация затопления колодца или протечки, открытия или закрытия люка или двери подвала/узла учета, температуры воздуха или жидкости, давления жидкости. Для этого универсальный радиоконтроллер с автономным питанием для беспроводного сбора и передачи данных телеметрии счетчиков и датчиков включает в себя химический элемент питания, рассчитанный до 10 лет автономной работы, 3,6В Li-SOCL2 или 3В Li-MnO2, радиомодуль LPWAN (англ. Low-power Wide-area Network) для энергоэффективной сети дальнего радиуса действия с поддержкой постоянной двухсторонней связи (полудуплекс) на частоте в диапазоне 860-960 МГц (программно ограничивается под ISM диапазон, согласно законодательства конкретной страны), работающий по проприетарному протоколу в составе программно-аппаратного комплекса, передающий данные телеметрии на шлюз или базовую станцию на расстояние до 10 км, импульсные дискретные интерфейсы для подключения к импульсным счетчикам воды, включая комбинированные и двухпроходные, датчики затопления или протечки, датчики открытия/закрытия люка и двери с поддержкой контроля обрыва проводов NAMUR, интерфейс подключения внешнего датчика температуры, интерфейс подключения внешнего датчика давления жидкости, модуль хранения текущих настроек радиоконтроллера и данных телеметрии, и опционально хранения архивов показаний и событий срабатывания датчиков, модуль самодиагностики, измерения заряда батареи и сигнализации низкого заряда элемента питания.The utility model relates to the field of Information and Communication Technologies, specifically designed for the Internet of things IoT (internet of tings) for the automation and dispatching of utilities, such as water supply. The technical result consists in automating the accounting of utility resources and monitoring the technical condition of objects and technological units, for example, for cold and hot water supply and sanitation: collection and transmission of data from water meter readings, signaling the flooding of a well or leakage, opening or closing a hatch or basement door / metering unit , air or fluid temperature, fluid pressure. To do this, a universal self-powered radio controller for wireless collection and transmission of telemetry data of meters and sensors includes a chemical battery designed for up to 10 years of battery life, 3.6V Li-SOCL2 or 3V Li-MnO2, an LPWAN radio module (English Low- power Wide-area Network) for an energy-efficient long-range network with support for constant two-way communication (half-duplex) at a frequency in the range of 860-960 MHz (software limited to the ISM range, according to the legislation of a particular country), operating on a proprietary protocol as part of a software and hardware a complex that transmits telemetry data to a gateway or a base station at a distance of up to 10 km, pulse discrete interfaces for connecting to pulse water meters, including combined and two-way meters, flood or leakage sensors, hatch and door opening/closing sensors with support for NAMUR wire break monitoring, interface for connecting an external temperature sensor, inter interface for connecting an external fluid pressure sensor, a module for storing the current settings of the radio controller and telemetry data, and optionally storing archives of readings and sensor triggering events, a module for self-diagnosis, measuring battery charge and signaling a low battery charge.

Description

Полезная модель одновременно относится к области информационных и коммуникационных технологий, специально предназначенных для интернета вещей IoT (internet of tings) для автоматизации и диспетчеризации коммунальных услуг, например водоснабжения.The utility model simultaneously belongs to the field of information and communication technologies, specifically designed for the Internet of things IoT (internet of tings) for the automation and dispatching of utilities, such as water supply.

Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в автоматизированном, автономном, беспроводном, универсальном, комплексном и достоверном учете и контроле систем водоснабжения и водоотведения, а именно сбор, хранение и передача данных счетчиков воды с импульсным интерфейсом, включая комбинированные/двухходовые, мониторинг и сигнализация внешних датчиков температуры и давления воды, а также срабатывания «охранных» датчиков затопления/протечки, открытия/закрытия люков, дверей подвалов или узлов водоснабжения.The technical result, which the proposed utility model is aimed at, is an automated, autonomous, wireless, universal, comprehensive and reliable accounting and control of water supply and sanitation systems, namely the collection, storage and transmission of data from water meters with an impulse interface, including combined / two-way , monitoring and signaling external water temperature and pressure sensors, as well as triggering "security" sensors of flooding / leakage, opening / closing hatches, basement doors or water supply units.

Уровень техники State of the art

Известны аналоги LPWAN (англ. Low-power Wide-area Network) радиоконтроллеров для энергоэффективной сети дальнего радиуса действия на основе технологии LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT, предназначенные для сбора и передачи данных телеметрии счетчиков и датчиков с автономным источником питания. В LPWAN радиоконтроллерах данных систем на уровне архитектуры предусмотрено накопление и передача данных по настроенному расписанию и внеочередная передача данных в случае возникновения нештатных событий, например, срабатывание датчика. Основной расход энергии автономного источника питания приходится на работу трансивера (радио приёмопередатчика) в момент передачи данных на LPWAN шлюз (базовую станцию) и прослушивание радиоэфира после передачи данных в течение 1-2 секунд с целью получения данных от системы (шлюза), например, настроек периода передачи данных, синхронизация времени, подтверждения об успешном получении преданных данных (квитирование). Остальное время трансивер находится в режиме сна (отключен) для экономии энергии автономного источника питания. Также для экономии энергии автономного источника питания, к вышеупомянутым LPWAN устройствам, предусмотрено подключение (интеграция) ограниченного (обычно не более 4) количества однотипных устройств (счетчиков, датчиков).Analogues of LPWAN (Low-power Wide-area Network) radio controllers for an energy-efficient long-range network based on LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT technology are known, designed to collect and transmit telemetry data from meters and sensors with an autonomous power source. The LPWAN radio controllers of these systems at the architecture level provide for the accumulation and transmission of data according to a configured schedule and extraordinary data transmission in the event of abnormal events, for example, a sensor is triggered. The main energy consumption of an autonomous power source falls on the operation of the transceiver (radio transceiver) at the time of data transfer to the LPWAN gateway (base station) and listening to the radio after data transmission for 1-2 seconds in order to receive data from the system (gateway), for example, settings transmission period, time synchronization, confirmation of successful receipt of committed data (acknowledgment). The rest of the time, the transceiver is in sleep mode (off) to save energy from an autonomous power source. Also, to save the energy of an autonomous power source, the above-mentioned LPWAN devices are provided for connection (integration) of a limited (usually no more than 4) number of the same type of devices (meters, sensors).

Недостатком LPWAN радиоконтроллеров LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT является отсутствие технической возможности принудительного опроса и считывания текущих и/или накопленных данных в любое произвольное время, так как трансивер радиоконтроллера находится в спящем режиме или отключен подавляющее количество времени, согласно соответствующим спецификациям. Данный факт значительно уменьшает функциональные возможности, удобство эксплуатации, оперативность получения данных, в том числе при пусконаладочных работах и плановом обслуживании/диагностике данных LPWAN радиоконтроллеров.The disadvantage of LPWAN radio controllers LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT is the lack of a technical possibility of forced polling and reading of current and / or accumulated data at any arbitrary time, since the radio controller transceiver is in sleep mode or turned off the overwhelming amount of time, according to the relevant specifications. This fact significantly reduces the functionality, ease of use, efficiency of data acquisition, including during commissioning and scheduled maintenance / diagnostics of LPWAN radio controller data.

Наиболее близким техническим решением на основе технологии LoRaWAN является счетчик импульсов Вега СИ-11 (https://iotvega.com/product/si11) предназначенный для выполнения подсчёта электрических импульсов, приходящих на 4 независимых входа, с последующим накоплением и передачей этой информации в сеть LoRaWAN. Любые из четырёх входов могут быть настроены на использование в качестве охранных (датчик протечки/затопления, открытия/закрытия дверей и люков и другие, генерирующие электрический импульс срабатывания). Счётчик импульсов используется для сбора показаний с приборов учёта коммунальных ресурсов и промышленного оборудования с импульсным выходом, таких как водосчётчики, электросчётчики, теплосчётчики, расходомеры. Элементом питания для счётчика служит батарея (3,6В, Li-SOCL2) ёмкостью 3600 мАч. Данное устройство по спецификации LoRaWAN относится к классу А (автономное питание), и как следствие трансивер отключён большую часть времени для экономии батареи. К основным функциональным возможностям относится: сохраняет непреданные пакеты данных (очередь пакетов, не архивы данных); измеряет и передает температуру внутри микроконтроллера, при этом подключение внешних датчиков температуры не предусмотрено. Период выхода на связь - раз 5, 15, 30 минут/ 1, 6, 12 или 24 часа; период накопления показаний - раз в 5, 15, 30 минут/ 1, 6, 12 или 24 часа. При этом чем чаще период выхода на связь, тем меньше время автономной работы; выход на связь при сработке охранных входов; измерение и передача заряда встроенной батареи.The closest technical solution based on LoRaWAN technology is the Vega SI-11 pulse counter (https://iotvega.com/product/si11) designed to count electrical impulses coming to 4 independent inputs, with subsequent accumulation and transmission of this information to the network LoRaWAN. Any of the four inputs can be configured to be used as security inputs (leakage/flooding sensor, opening/closing of doors and hatches, and others that generate an electrical actuation impulse). The impulse counter is used to collect readings from utility meters and industrial equipment with a pulse output, such as water meters, electric meters, heat meters, flow meters. The counter is powered by a battery (3.6V, Li-SOCL2) with a capacity of 3600 mAh. This device according to the LoRaWAN specification belongs to class A (self-powered), and as a result, the transceiver is turned off most of the time to save battery. Key features include: saves non-committal data packets (packet queue, not data archives); measures and transmits the temperature inside the microcontroller, while the connection of external temperature sensors is not provided. Communication period - times 5, 15, 30 minutes / 1, 6, 12 or 24 hours; the period of accumulation of readings - every 5, 15, 30 minutes / 1, 6, 12 or 24 hours. At the same time, the more often the communication period, the shorter the battery life; communication output when security inputs are triggered; measuring and transferring the charge of the built-in battery.

Недостатком LPWAN радиоконтроллера Вега СИ-11 (LoRaWAN), для систем водоснабжения и водоотведения является подсчет импульсов счетчика воды без преобразования в литры самим контроллером - преобразование происходит на стороне сервера системы, и как следствие отсутствие хранения текущих показаний счетчика в литрах и возможности хранения архивов (годовых, месячных, суточных, часовых) показаний счетчика в случае утери, повреждения или искажения данных на сервере системы. Другим очевидным недостатком является частичное или полное дублирование данных в счетчиках для автоматизированных систем контроля и учета ресурсов основополагающее требование современных программно аппаратных комплексов (ПАК). The disadvantage of the LPWAN radio controller Vega SI-11 (LoRaWAN), for water supply and sanitation systems, is the counting of water meter pulses without converting to liters by the controller itself - the conversion takes place on the system server side, and as a result, there is no storage of current meter readings in liters and the ability to store archives ( annual, monthly, daily, hourly) meter readings in case of loss, damage or distortion of data on the system server. Another obvious disadvantage is the partial or complete duplication of data in meters for automated control and resource accounting systems, a fundamental requirement of modern software and hardware systems (HSS).

Также отсутствует возможность автоматического суммирования показаний комбинированных/двухпроходных счетчиков воды, оснащенных двумя импульсными интерфейсами, например счетчики Groen DUAL (i), Groen DUAL (BYi), Декаст СТВК ДГ, различных диаметров 50, 65, 80, 100, 150мм. В текущих версиях совместимых серверов данная функция тоже отсутствует, например, IOT Vega Pulse (https://iotvega.com/soft/app), Nekta (https://nekta.tech/).There is also no possibility of automatic summation of the readings of combined / two-pass water meters equipped with two pulse interfaces, for example, Groen DUAL (i), Groen DUAL (BYi), Decast STVK DG meters, of various diameters 50, 65, 80, 100, 150mm. This feature is also missing in current versions of compatible servers, for example, IOT Vega Pulse (https://iotvega.com/soft/app), Nekta (https://nekta.tech/).

Также в Вега СИ-11 недостаточно встроенного датчика температуры контроллера для контроля перемерзания (размораживания) труб системы водоснабжения и водоотведения в колодцах и подвалах, так как радиоконтроллер устанавливается ближе к крышке люка для обеспечения лучшего качества радиосвязи, а коммуникации проходят в нижней части колодца на глубине 2-3 метров от крышки люка. Возможность подключения внешнего датчика температуры отсутствует.Also, in Vega SI-11, the built-in temperature sensor of the controller is not enough to control the freezing (defrosting) of pipes of the water supply and drainage system in wells and basements, since the radio controller is installed closer to the manhole cover to ensure the best quality of radio communication, and communications take place in the lower part of the well at a depth 2-3 meters from the manhole cover. It is not possible to connect an external temperature sensor.

Также отсутствует интерфейс подключения датчика давления жидкости.There is also no interface for connecting a liquid pressure sensor.

Рассматриваемый аналог лишь частично решает задачи контроля и учета систем водоснабжения и водоотведения: счет импульсов счетчиков, мониторинг срабатывания охранных датчиков затопления/протечки, открытия/закрытия люка или двери. И не может быть использован для достоверного коммерческого учета воды, поскольку отсутствуют текущие показания и архивы показаний, так и в комплексной автоматизации контроля и учета узлов водоснабжения, для которой помимо учета расхода, требуется мониторинг температуры и давления жидкости в трубах с использованием одного контроллера.The analog under consideration only partially solves the problems of monitoring and accounting for water supply and sanitation systems: counting meter impulses, monitoring the operation of flood / leakage security sensors, opening / closing a hatch or door. And it cannot be used for reliable commercial water metering, since there are no current readings and archives of readings, and in the integrated automation of control and accounting of water supply units, which, in addition to flow metering, requires monitoring the temperature and pressure of the liquid in pipes using a single controller.

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

Указанный технический результат достигается за счёт того, что универсальный радиоконтроллер с автономным питанием для беспроводного сбора и передачи данных телеметрии счетчиков и датчиков (температуры, давления жидкости, затопления/протечки, открытия/закрытия люка или двери) по проприетарному LPWAN протоколу AURA (Advanced Universal Radio) включает в себя: химический элемент питания, рассчитанный до 10 лет автономной работы, 3,6В Li-SOCL2 или 3В Li-MnO2, радиомодуль LPWAN (Low-power Wide-area Network) для энергоэффективной сети дальнего радиуса действия с поддержкой постоянной двухсторонней связи (полудуплекс) на частоте 860-960 МГц (может быть изменен, в соответствии с требованиями радиочастотного законодательства) в составе программно-аппаратного комплекса для маршрутизации данных телеметрии и команд, через шлюз или базовую станцию, импульсные дискретные интерфейсы для подключения к импульсным счетчикам воды, включая комбированные и двухпроходные, датчики затопления или протечки, датчики открытия/закрытия люка и двери с поддержкой контроля обрыва проводов NAMUR, интерфейс подключения внешнего датчика температуры, интерфейс подключения внешнего датчика давления жидкости, модуль хранения текущих настроек радиоконтроллера, текущих данных телеметрии и архивов показаний и событий срабатывания датчиков, модуль самодиагностики, измерения заряда батареи и сигнализации низкого заряда элемента питания.This technical result is achieved due to the fact that a self-powered universal radio controller for wireless collection and transmission of telemetry data of meters and sensors (temperature, liquid pressure, flooding / leakage, opening / closing a hatch or door) using the proprietary LPWAN protocol AURA (Advanced Universal Radio ) includes: a chemical battery rated up to 10 years of battery life, 3.6V Li-SOCL2 or 3V Li-MnO2, LPWAN (Low-power Wide-area Network) radio module for an energy-efficient long-range network with support for constant two-way communication (half-duplex) at a frequency of 860-960 MHz (can be changed, in accordance with the requirements of radio frequency legislation) as part of a software and hardware system for routing telemetry data and commands, through a gateway or base station, pulse discrete interfaces for connecting to pulse water meters, including combined and two-way, flood or leakage sensors, date Hatch and door opening/closing sensors with support for NAMUR wire break monitoring, interface for connecting an external temperature sensor, interface for connecting an external liquid pressure sensor, a module for storing the current settings of the radio controller, current telemetry data and archives of readings and sensor activation events, a self-diagnostic module, battery charge measurements and low battery alarm.

Кроме того, радиомодуль, используя проприетарный протокол, обеспечивает полуспящий энергоэффективный режим прослушивания радиоэфира на предмет поступающих команд или запросов на передачу данных телеметрии счетчиков и датчиков. Также радиоконтроллер автоматически преобразует импульсы импульсных счетчиков жидкости в показания счетчика, на основе введенных данных при настройке и вводе в эксплуатацию узла учета: начальные и текущие показания счетчика, цена импульса или коэффициент пересчета. Радиоконтроллер настраивается на работу с комбинированными счетчиками воды, имеющими два импульсных интерфейса (допускается разная цена импульса), с автоматическим суммированием показаний двух расходомеров, хранением и передачей данных каждого расходомера по отдельности и в сумме. При этом радиоконтроллер обеспечивает долгосрочное хранение и передачу архивных показаний счетчика на начало года, месяца, суток, часа обеспечивая возможность глубокой аналитики больших данных (BigData). Радиоконтроллер на основе данных текущего состояния счетчика воды (расхода) в настроенные промежутки времени, может сигнализировать о превышении номинального или максимального расхода воды, предупреждая о потенциальных авариях/порывах, протечках водопровода. Также радиоконтроллер имеет интерфейс подключения внешнего датчика температуры, с возможностью настройки периодов измерения от 1 минуты, хранения архивов текущих показаний, хранения архивов усредненной (интегрированной) температуры за час, сутки, месяц, год; настройкой порогов минимальной и максимальной температуры с немедленной отправкой данных события и записью факта в журнал событий с привязкой по времени. Кроме того, радиоконтроллер имеет интерфейс подключения внешнего датчика давления жидкости с возможностью настройки периодов измерения давления от 1 минуты, хранения архивов текущих показаний, хранения архивов усредненного (интегрированного) давления за час, сутки, месяц, год; настройкой порогов минимального и максимального давления с немедленной отправкой данных события и записью факта в журнал событий с привязкой по времени. Радиоконтроллер поддерживает возможность передачи данных телеметрии счетчиков и датчиков по принудительному запросу автономного (мобильного) шлюза без доступа к основному серверу: текущих показаний, настроек, архивов, журналов событий, обеспечивая удобное предоставление данных, в том числе обслуживающему персоналу в местах отсутствия или нестабильной связи доступа к основному серверу через интернет. Кроме того, радиоконтроллер поддерживает возможность обновления функциональной прошивки (микропрограммного обеспечения) контроллера по радиоканалу с целью исправления обнаруженных ошибок или улучшения, расширения функций радиоконтроллера.In addition, the radio module, using a proprietary protocol, provides a semi-sleep energy-efficient mode of listening to the radio for incoming commands or requests for the transmission of telemetry data of meters and sensors. Also, the radio controller automatically converts pulses of liquid pulse meters into meter readings, based on the data entered when setting up and commissioning the metering unit: initial and current meter readings, pulse price or conversion factor. The radio controller is configured to work with combined water meters that have two pulse interfaces (different pulse prices are allowed), with automatic summation of the readings of two flow meters, storage and transmission of data from each flow meter individually and in total. At the same time, the radio controller provides long-term storage and transmission of archival meter readings at the beginning of the year, month, day, hour, providing the possibility of deep analytics of big data (BigData). The radio controller, based on the data of the current state of the water meter (flow) at the configured time intervals, can signal the excess of the nominal or maximum water flow, warning about potential accidents / outbursts, water supply leaks. The radio controller also has an interface for connecting an external temperature sensor, with the ability to set measurement periods from 1 minute, store archives of current readings, store archives of average (integrated) temperature per hour, day, month, year; setting the minimum and maximum temperature thresholds with immediate sending of event data and recording the fact in the event log with time reference. In addition, the radio controller has an interface for connecting an external liquid pressure sensor with the ability to set pressure measurement periods from 1 minute, store archives of current readings, store archives of average (integrated) pressure per hour, day, month, year; setting the minimum and maximum pressure thresholds with immediate sending of event data and recording the fact in the event log with time reference. The radio controller supports the ability to transmit telemetry data of meters and sensors upon a forced request of an autonomous (mobile) gateway without access to the main server: current readings, settings, archives, event logs, providing convenient data provision, including for service personnel in places where access is lacking or unstable to the main server via the Internet. In addition, the radio controller supports the ability to update the functional firmware (firmware) of the controller over the air in order to correct detected errors or improve, expand the functions of the radio controller.

Радиоконтроллер в составе ПАК выполняет следующие функции:The radio controller as part of the PAK performs the following functions:

ведёт учет, хранение и передачу показаний счетчиков холодной и горячей жидкости (воды) с импульсным интерфейсом (на основе геркона) различных типов (крыльчатые, турбинные, комбинированные) и диаметров (15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 150 мм);keeps records, storage and transmission of readings of cold and hot liquid (water) meters with a pulse interface (based on a reed switch) of various types (vane, turbine, combined) and diameters (15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80 , 100, 150 mm);

обеспечивает сбор, накопление, долгосрочное хранение и передачу архивных показаний счетчика на начало года, месяца, суток, часа, обеспечивая возможность глубокой аналитики больших данных (BigData на стороне сервера);provides collection, accumulation, long-term storage and transmission of archival meter readings at the beginning of the year, month, day, hour, providing the possibility of deep big data analytics (BigData on the server side);

предупреждает на основе накопленных данных показаний счетчиков жидкости за большой период времени штатной эксплуатации о потенциальных авариях, протечках;warns based on the accumulated data of readings of liquid meters for a long period of time of normal operation about potential accidents, leaks;

хранит архивов текущих показаний, хранения архивов усредненной (интегрированной) температуры за час, сутки, месяц, год, посредством внешнего датчика температуры, с возможностью настройки периодов измерения от 1 минуты; stores archives of current readings, storage of archives of average (integrated) temperature per hour, day, month, year, using an external temperature sensor, with the ability to configure measurement periods from 1 minute;

настраивает пороги минимальной и максимальной температуры с немедленной отправкой данных события и записью факта в журнал событий с привязкой по времени;configures the minimum and maximum temperature thresholds with the immediate sending of event data and recording the fact in the event log with time reference;

создаёт события/команды другим радиоконтроллерам (устройствам), например, включение подогрева или перекрытие воды автоматической запорной арматурой;creates events/commands for other radio controllers (devices), for example, turning on heating or shutting off water with automatic shut-off valves;

хранит архивов текущих показаний, хранения архивов усредненного (интегрированного) давления за час, сутки, месяц, год, посредством внешнего датчика давления жидкости с возможностью настройки периодов измерения давления от 1 минуты;stores archives of current readings, storage of archives of averaged (integrated) pressure for an hour, day, month, year, using an external fluid pressure sensor with the ability to set pressure measurement periods from 1 minute;

настраивает пороги минимального и максимального давления с немедленной отправкой данных события и записью факта в журнал событий с привязкой по времени;configures the minimum and maximum pressure thresholds with immediate sending of event data and recording the fact in the event log with time reference;

создаёт события/команды другим радиоконтроллерам (устройствам), например, срабатывание сирены или перекрытие/открытие воды автоматической запорной арматурой или включение/выключение насоса(ов). creates events/commands for other radio controllers (devices), for example, siren activation or shutdown/opening of water by automatic valves or turning on/off the pump(s).

Применение универсальных радиоконтроллеров с автономным питанием для беспроводного сбора и передачи данных телеметрии счетчиков и датчиков в автоматизированных системах контроля и учета водоснабжения и водоотведения (АСКУВиВ) в разы уменьшает расходы на пусконаладочные и монтажные работы. Один LPWAN шлюз (базовая станция) способна принимать данные телеметрии до 20000 устройств в радиусе до 10 км.The use of universal self-powered radio controllers for wireless collection and transmission of telemetry data of meters and sensors in automated systems for monitoring and accounting for water supply and sanitation (ASKUViV) significantly reduces the cost of commissioning and installation work. One LPWAN gateway (base station) is capable of receiving telemetry data from up to 20,000 devices within a radius of up to 10 km.

Простой монтаж радиоконтролелеров с автономным питанием исключает необходимость прокладывать провода в колодцы расположенные на проезжей части или тротуаре, а также следить за сохранностью данных проводов (порвали, перебили и т.д.).Simple installation of self-powered radio controllers eliminates the need to lay wires in wells located on the roadway or sidewalk, as well as monitor the safety of these wires (torn, interrupted, etc.).

Наличие возможности подключать, кроме счетчиков воды, все необходимые для систем водоснабжения датчики (давления, температуры, затопления/протечки, открытия/закрытия люка/двери) к одному радиоконтроллеру значительно снижает расходы на приобретение специализированных контроллеров для каждого вида датчика.The ability to connect, in addition to water meters, all the sensors necessary for water supply systems (pressure, temperature, flooding / leakage, opening / closing the hatch / door) to one radio controller significantly reduces the cost of purchasing specialized controllers for each type of sensor.

Применение в универсальных радиоконтроллерах проприетарного LPWAN протокола AURA (Advanced Universal Radio), который за счет поддержки полуспящего энергоэффективного режима прослушивания эфира, доступного в некоторых современных приёмопередатчиках (который не поддерживается в протоколах LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT), позволяет реализовывать сценарии использования для автономных устройств на батарейном питании, недоступные для существующих аналогов, поскольку подобный функционал реализуется только для устройств на постоянном внешнем питании. Наиболее востребованными сценариями такого типа является настройка контроллера с использованием радиоканала в любой момент времени по запросу от базовой станции. При этом время работы универсального контроллера при прочих равных условиях не будет существенно меньше, чем у аналогов (Lora и пр.), т.к. дополнительное энергопотребление в режиме "слушания" будет минимальным. Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает достижение технического результата, внедрение и эксплуатацию беспроводной автоматизированной системы контроля и учета водоснабжения и водоотведения.The use of the proprietary LPWAN protocol AURA (Advanced Universal Radio) in universal radio controllers, which, due to the support of a half-sleep energy-efficient listening mode available in some modern transceivers (which is not supported in the LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT protocols), allows you to implement usage scenarios for autonomous battery-powered devices that are not available for existing analogues, since such functionality is implemented only for devices on a constant external power supply. The most demanded scenarios of this type are the configuration of the controller using a radio channel at any time upon request from the base station. At the same time, the operating time of the universal controller, other things being equal, will not be significantly less than that of analogues (Lora, etc.), because additional power consumption in the "listening" mode will be minimal. Thus, the claimed utility model ensures the achievement of a technical result, the implementation and operation of a wireless automated system for monitoring and accounting for water supply and sanitation.

Claims (1)

Универсальный радиоконтроллер с автономным питанием для беспроводного сбора и передачи данных телеметрии счетчиков и датчиков, включающий в себя химический элемент питания 3,6В Li-SOCL2 или 3В Li-MnO2; радиомодуль LPWAN для энергоэффективной сети дальнего радиуса действия с поддержкой постоянной двухсторонней связи, передающий данные телеметрии с использованием проприетарного протокола на шлюз или базовую станцию программно-аппаратного комплекса, на частотах ISM диапазона, на территории России 860-960 МГц; импульсные дискретные интерфейсы для подключения к импульсным счетчикам воды, включая комбинированные и двухпроходные, датчики затопления или протечки, датчики открытия/закрытия люка или двери с поддержкой контроля обрыва проводов NAMUR; интерфейс подключения внешнего датчика температуры; интерфейс подключения внешнего датчика давления жидкости; модуль хранения текущих настроек радиоконтроллера и данных телеметрии, и опционально хранения архивов показаний и событий срабатывания датчиков; модуль самодиагностики, измерения заряда батареи и сообщений о выявленной неисправности или низком заряде элемента питания.Universal self-powered radio controller for wireless collection and transmission of telemetry data of meters and sensors, including a chemical battery 3.6V Li-SOCL2 or 3V Li-MnO2; LPWAN radio module for an energy-efficient long-range network with support for constant two-way communication, transmitting telemetry data using a proprietary protocol to a gateway or base station of a software and hardware complex, at ISM band frequencies, on the territory of Russia 860-960 MHz; pulse discrete interfaces for connection to pulse water meters, including combined and two-pass, flood or leakage sensors, hatch or door open / close sensors with support for NAMUR wire break monitoring; interface for connecting an external temperature sensor; interface for connecting an external liquid pressure sensor; a module for storing the current settings of the radio controller and telemetry data, and optionally storing archives of readings and events of sensor operation; module for self-diagnostics, battery charge measurement and reporting of a detected malfunction or low battery charge.
RU2021137155U 2021-12-15 Universal self-powered radio controller for wireless collection and transmission of telemetry data of meters and sensors RU212878U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU212878U1 true RU212878U1 (en) 2022-08-11

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2816543C1 (en) * 2024-01-10 2024-04-01 Общество с ограниченной ответственностью "РН-Ванкор" Self-contained device for taking and remote transmission of readings of measuring instruments and method of its operation

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU176923U1 (en) * 2017-04-06 2018-02-01 Общество с ограниченной ответственностью "Вега-Абсолют" Remote Receive Device
CN109587815A (en) * 2018-11-16 2019-04-05 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 A kind of LPWAN radio multi-user access network structure and its control method
RU2701103C1 (en) * 2018-07-16 2019-09-24 Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт" Wireless controller of sensors
CN209435221U (en) * 2019-04-17 2019-09-24 中科芯集成电路有限公司 A kind of LoRaWan mould group
US10609223B2 (en) * 2018-08-31 2020-03-31 Neptune Technology Group Inc. Multi-wireless access service and repeater service of automated meter reading system
RU2730928C1 (en) * 2020-03-03 2020-08-26 Денис Александрович Макаревич Radio controller for wireless control of lamps and electrical equipment
WO2020263036A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-30 Yong Kee Choi Cold/hot water meter with remote control module (lorawan and iot) and telemetering and controlling method using same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU176923U1 (en) * 2017-04-06 2018-02-01 Общество с ограниченной ответственностью "Вега-Абсолют" Remote Receive Device
RU2701103C1 (en) * 2018-07-16 2019-09-24 Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт" Wireless controller of sensors
US10609223B2 (en) * 2018-08-31 2020-03-31 Neptune Technology Group Inc. Multi-wireless access service and repeater service of automated meter reading system
CN109587815A (en) * 2018-11-16 2019-04-05 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 A kind of LPWAN radio multi-user access network structure and its control method
CN209435221U (en) * 2019-04-17 2019-09-24 中科芯集成电路有限公司 A kind of LoRaWan mould group
WO2020263036A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-30 Yong Kee Choi Cold/hot water meter with remote control module (lorawan and iot) and telemetering and controlling method using same
RU2730928C1 (en) * 2020-03-03 2020-08-26 Денис Александрович Макаревич Radio controller for wireless control of lamps and electrical equipment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2816543C1 (en) * 2024-01-10 2024-04-01 Общество с ограниченной ответственностью "РН-Ванкор" Self-contained device for taking and remote transmission of readings of measuring instruments and method of its operation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2006304756B2 (en) Automatic detection of unusual consumption by a utility meter
US7228726B2 (en) System and method for utility metering and leak detection
US6246677B1 (en) Automatic meter reading data communication system
US7315257B2 (en) Automated meter reader having high product delivery rate alert generator
US9077183B2 (en) Distributed low-power wireless monitoring
US20060028355A1 (en) Automated meter reader having peak product delivery rate generator
CN106527327B (en) A kind of domestic gas safety monitoring method
CA2716046C (en) Gas shut-off valve with feedback
JP2000508455A (en) Automatic meter reading data communication system
KR100829350B1 (en) Water meter automatic check system
US20110074598A1 (en) Collection of telemetry data through a meter reading system
JP5020974B2 (en) Device for wireless bi-directional remote water meter reading for billing according to time of consumption
CN104316124A (en) Remote water meter monitoring system and remote water meter monitoring method
AU2010300854B2 (en) Utility remote disconnect from a meter reading system
CN210570872U (en) Gas meter with power-on self-checking function
RU212878U1 (en) Universal self-powered radio controller for wireless collection and transmission of telemetry data of meters and sensors
CN204301803U (en) Water meter long distance control system
CN201463979U (en) Wireless remote measurement transceiver of water level
RU81359U1 (en) MULTIFUNCTIONAL WIRELESS CONTROLLER
CN208751635U (en) Intelligent wireless metering water meter
EP3431931A1 (en) Smart metering device providing adaptive service level
TWI721312B (en) Wireless meter reading system for reading water meter and method thereof
RU2678157C1 (en) Multifunctional wireless controller
EP2318809B1 (en) Remote metering device
RU162964U1 (en) DEVICE FOR COLLECTION AND TRANSFER OF DATA OF ACCOUNTING OF CONSUMPED ENERGY RESOURCES