RU2354983C2 - Method and device for reducing energy consumption in battery-powered devices - Google Patents

Method and device for reducing energy consumption in battery-powered devices Download PDF

Info

Publication number
RU2354983C2
RU2354983C2 RU2006118138/09A RU2006118138A RU2354983C2 RU 2354983 C2 RU2354983 C2 RU 2354983C2 RU 2006118138/09 A RU2006118138/09 A RU 2006118138/09A RU 2006118138 A RU2006118138 A RU 2006118138A RU 2354983 C2 RU2354983 C2 RU 2354983C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measurements
signal
intervals
time
taking measurements
Prior art date
Application number
RU2006118138/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006118138A (en
Inventor
Беат КРАМЕР (CH)
Беат КРАМЕР
Original Assignee
Эмс-Патент Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эмс-Патент Аг filed Critical Эмс-Патент Аг
Publication of RU2006118138A publication Critical patent/RU2006118138A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2354983C2 publication Critical patent/RU2354983C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/06Indicating or recording devices
    • G01F15/068Indicating or recording devices with electrical means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32Means for saving power

Abstract

FIELD: electricity. ^ SUBSTANCE: present invention pertains to electrical engineering and can be used in electric devices and installations, particularly in battery-powered devices, for example, in building equipment like an electronic gas metre or motion sensor. The outcome is achieved by taking measurements of the measuring signal quasicontinuously by assigning time intervals for taking measurements, during which measurements are taken continuously. Between the time intervals for taking measurements, there are periods when measurements are not taken. Measurements can be taken with, intervals between measurements taken with regular or random intervals. Intervals between measurements taken can have alternating duration and/or frequency and, in particular, increasing duration and/or frequency in proportion to reduction of the remaining life service of the battery. Measurements can be taken at low frequency (f1, f2, f3) during intervals for taking measurements, which, among other things, leads to longer life service of the battery without significant reduction of accuracy of measurements. ^ EFFECT: longer life service of battery without significant reduction of accuracy of measurements. ^ 17 cl, 6 dwg

Description

Изобретение касается области автономно функционирующих электрических устройств и установок, и в частности устройств с батарейным питанием в техническом оборудовании зданий. Оно касается способа взятия замеров, электрического устройства, системы и оборудования согласно ограничительной части независимых пунктов формулы изобретения.The invention relates to the field of autonomously functioning electrical devices and installations, and in particular battery-powered devices in the technical equipment of buildings. It relates to a method of taking measurements, an electrical device, a system and equipment according to the restrictive part of the independent claims.

АНАЛОГИANALOGUES

В ЕР 1278047 А описан способ взятия замеров для измерителей потока, согласно которому частота взятия замеров уменьшается как функция оставшегося срока службы источника питания. В результате, срок службы источника питания может быть увеличен ценой точности измерения.EP 1278047 A describes a sampling method for flow meters, according to which the sampling frequency decreases as a function of the remaining service life of the power source. As a result, the life of the power source can be increased at the cost of measurement accuracy.

В реферате патента JP 10246662 А описывается электронный измеритель расхода воды, в котором имеется магнитный датчик, частота взятия замеров которого является функцией сигнала датчика. Чтобы уменьшать потребление энергии, частота взятия замеров понижается, если сигнал датчика остается устойчивым или не очень изменяется, и увеличивается, если сигнал датчика изменяется. Сокращение потребления энергии как функция других параметров и, в частности, оставшегося срока службы источника питания не предусмотрено.In the abstract of patent JP 10246662 A, an electronic water flow meter is described, in which there is a magnetic sensor, the sampling frequency of which is a function of the sensor signal. To reduce energy consumption, the sampling rate is reduced if the sensor signal remains stable or does not change much, and increases if the sensor signal changes. Reduction of energy consumption as a function of other parameters and, in particular, the remaining service life of the power source is not provided.

В WO 98/52061 описано измерительное устройство или газовый счетчик, в котором контролируется состояние заряда батареи и определяется время, когда батарея должна быть заменена. Определение оставшейся емкости батареи или оставшегося срока службы основывается, помимо прочего, на измерении срока службы батареи после установки; саморазряде батареи; энергопотреблении измерителя в режиме ожидания; измерении того, как часто измеритель выполняет специфические операции; экстраполяции, основанной на статистике или экспериментальных значениях предполагаемого потребления энергии; а также запасе надежности, чтобы соотнести время между выходом батареи из строя и фактической заменой батареи. Меры по продлению срока службы батареи не предусматриваются.WO 98/52061 describes a measuring device or gas meter in which the state of charge of a battery is monitored and the time when the battery is to be replaced is determined. Determining the remaining battery capacity or remaining battery life is based, inter alia, on measuring battery life after installation; self-discharge batteries; standby power meter; measuring how often the meter performs specific operations; extrapolation based on statistics or experimental values of estimated energy consumption; as well as a safety margin to correlate the time between battery failure and actual battery replacement. Measures to extend battery life are not foreseen.

Датчики движения - это устройства, которые обнаруживают людей в объеме или пространственном угле, который является по возможности определенным. Они используются прежде всего в технологических установках. Они используются преимущественно для управления источниками света, вентиляторами, системами нагрева и другими электрическими устройствами. Если человек перемещается к датчику, то, например, включается лампа - посредством реле или полупроводникового выключателя. Сенсоры основываются на инфракрасном датчике, который вырабатывает сигнал, соответствующий температуре излучения перемещающегося тела. Как правило, такие устройства установлены неподвижно и работают при низких питающих напряжениях.Motion sensors are devices that detect people in a volume or spatial angle that is as specific as possible. They are primarily used in process plants. They are used primarily for controlling light sources, fans, heating systems and other electrical devices. If a person moves to the sensor, then, for example, the lamp turns on - through a relay or a semiconductor switch. Sensors are based on an infrared sensor that produces a signal corresponding to the radiation temperature of a moving body. As a rule, such devices are installed motionless and operate at low supply voltages.

В US 4982176 описана система внешнего освещения и сигнализации с пассивным инфракрасным датчиком движения. Система снабжена батареей, которая подзаряжается от солнечных батарей. Батарея используется для освещения или для подачи тревоги по сигналу электронного блока управления только когда датчиком движения обнаружен движущийся объект. Кроме того, в дневное время использование системы может быть предотвращено с помощью датчика дневного света. Меры по снижению потребляемой мощности в датчике движения не предусматриваются.No. 4,982,176 describes an external lighting and alarm system with a passive infrared motion sensor. The system is equipped with a battery that recharges from solar panels. The battery is used for lighting or for signaling an alarm signal from the electronic control unit only when a moving object is detected by a motion sensor. In addition, during the daytime, the use of the system can be prevented with a daylight sensor. Measures to reduce power consumption in the motion sensor are not provided.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE INVENTION

Целью настоящего изобретения является создание способа и устройства для увеличения продолжительности функционирования электрического устройства, которое может использоваться независимо от магистральной электрической сети. Это достигается согласно изобретению посредством признаков независимых пунктов формулы изобретения.The aim of the present invention is to provide a method and device for increasing the duration of the operation of an electrical device, which can be used independently of the main electric network. This is achieved according to the invention by the features of the independent claims.

Согласно первому пункту формулы, изобретение относится к способу взятия замеров для электрического устройства, имеющего автономный источник питания, при этом измерительный сигнал от устройства представлен значениями замеров с определенной частотой взятия замеров, замеры измерительного сигнала осуществляют квазинепрерывно с целью уменьшения потребления мощности источника питания, заданы временные окна взятия замеров, в течение которых взятие замеров производится непрерывно, и введенные между временными окнами взятия замеров промежутки, в течение которых взятие замеров не производится. Таким образом, между взятиями замеров сигнала в повторяющиеся моменты времени допускаются промежутки, в течение которых взятие замеров не производится. В течение временных окон взятия замеров взятие замеров производится с достаточной частотой и, таким образом, с достаточной определенной частотой следования замеров. В результате применения способа потребление мощности электрическим устройством с взятием замеров сигнала и, по меньшей мере частично, автономным электропитанием уменьшается без существенных ограничений надежности.According to the first claim, the invention relates to a method for taking measurements for an electrical device having an autonomous power source, wherein the measurement signal from the device is represented by measurement values with a certain frequency of taking measurements, the measurement signal is measured quasi-continuously in order to reduce the power consumption of the power source, temporary sampling windows, during which sampling is performed continuously, and between the temporary sampling windows ducks, during which the taking of measurements is performed. Thus, between taking measurements of the signal at repeating times, intervals are allowed during which no measurements are taken. During the time windows for taking measurements, taking measurements is carried out with a sufficient frequency and, thus, with a sufficiently defined frequency of measurements. As a result of the application of the method, the power consumption of an electric device with taking measurements of the signal and, at least in part, autonomous power supply is reduced without significant reliability limitations.

Реализации изобретения согласно пунктам 2 и 3 гарантируют, что потребление мощности по мере возможности уменьшается и в то же время обеспечивается высокая работоспособность устройства.Implementations of the invention according to paragraphs 2 and 3 ensure that power consumption is reduced as much as possible and at the same time, high operability of the device is ensured.

Пункт 4а дает возможность реализовать статистически выгодное распределение промежутков между взятиями замеров, чтобы уменьшить влияние промежутков между взятиями замеров на надежность контроля. Пункты 4b и 5 касаются мер по дальнейшему улучшению для сокращения потребляемой мощности, которые учитывают, в частности, оставшийся срок службы источника питания.Clause 4a makes it possible to realize a statistically advantageous distribution of the intervals between the measurements, in order to reduce the influence of the intervals between the measurements on the reliability of control. Paragraphs 4b and 5 deal with further improvement measures to reduce power consumption, which take into account, inter alia, the remaining service life of the power source.

Пункты 6-9 указывают, как промежутки между взятиями замеров могут быть оптимизированы в зависимости от дополнительного сигнала. Для электронных газовых счетчиков это касается управления промежутками между взятиями замеров как функции сигнала температуры, поскольку расход газа, подлежащий измерению, может значительно изменяться в зависимости от окружающей температуры, или как функция ранее зарегистрированного потребления газа, поскольку процесс поставки газа обычно изменяется постоянно, а не беспорядочно.Paragraphs 6–9 indicate how the intervals between sampling can be optimized depending on the additional signal. For electronic gas meters, this relates to controlling the intervals between taking measurements as a function of the temperature signal, since the gas flow to be measured can vary significantly depending on the ambient temperature, or as a function of previously recorded gas consumption, since the gas supply process usually changes constantly rather than randomly.

Пункт 10 относится к датчику движения, в котором промежутки между взятиями замеров имеют такие длительности и распределены во времени таким образом, что контроль движения не ухудшается.Clause 10 relates to a motion sensor in which the intervals between taking measurements have such durations and are distributed in time so that the control of movement does not deteriorate.

В дальнейшем аспекте изобретение относится к электрическому устройству, в частности, для осуществления вышеупомянутого способа, включающему средства контроля и блок управления для вырабатывания и оценки измерительного сигнала путем взятия замеров с определенной частотой взятия замеров и включающему автономный источник питания для по меньшей мере прерывистого питания по меньшей мере одного потребляющего мощность компонента электрического устройства, устройство имеет квазинепрерывный режим взятия замеров с чередованием окон времени взятия замеров и промежутков между взятиями замеров и средства переключения, предназначенные для автоматического переключения устройства между активным временем в течение окна времени взятия замеров и временем простоя в течение промежутков между взятиями замеров.In a further aspect, the invention relates to an electrical device, in particular for implementing the aforementioned method, comprising control means and a control unit for generating and evaluating a measurement signal by taking measurements with a certain frequency of taking measurements and including an autonomous power source for at least intermittent power of at least at least one power-consuming component of an electrical device, the device has a quasi-continuous sampling mode with alternating windows and a sampling and intervals between takes measurements and switching means for automatically switching the device between the active time during the window of time of taking measurements and downtime during intervals between measurements are taken.

Изобретение относится также к техническому оборудованию здания или зданию, включающему электрическое устройство, описанное выше.The invention also relates to the technical equipment of a building or building, including an electrical device described above.

Дальнейшие реализации, преимущества и применения изобретения описаны в последующих соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения, а также в последующем описании и чертежах.Further implementations, advantages and applications of the invention are described in the subsequent respective dependent claims, as well as in the following description and drawings.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На чертежах показаны:The drawings show:

фиг.1 - схематическое представление электронного газового счетчика с батарейным питанием;figure 1 - schematic representation of an electronic gas meter with battery;

фиг.2 - блок-схема датчика движения с батарейным питанием и радиосвязью с исполнительным механизмом;figure 2 is a block diagram of a motion sensor with battery power and radio communication with the actuator;

фиг.3 - схематично показано энергосберегающее действие электрического устройства с взятием замеров сигнала и промежутки между взятием замеров согласно изобретению;figure 3 - schematically shows the energy-saving action of an electrical device with taking measurements of the signal and the intervals between taking measurements according to the invention;

фиг.4 - показано потребление мощности электрическим устройством в функции частоты взятия замеров при обнаружении сигнала;4 shows the power consumption of an electrical device as a function of sampling frequency when a signal is detected;

фиг.5 - схематично показано второе энергосберегающее действие электрического устройства при уменьшенных частотах взятия замеров иfigure 5 - schematically shows a second energy-saving action of an electrical device with reduced sampling frequencies and

фиг.6 - показано третье энергосберегающее действие электрического устройства с внешним управлением чередованием режимов функционирования. На чертежах одинаковые элементы имеют одинаковые обозначения.6 - shows a third energy-saving action of an electrical device with external control of the alternation of modes of operation. In the drawings, the same elements have the same designations.

ВАРИАНТЫ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯEMBODIMENTS FOR CARRYING OUT THE INVENTION

На фиг.1 схематично показан электронный газовый счетчик 1', основа конструкции которого известна, например, из документа ЕР 1164361, который включен в данное описание со всеми документами, цитируемыми в нем, путем ссылки. Газовый счетчик 1' обычно размещается на байпасе 16 газовой трубы 15 и обнаруживает измерительный сигнал 101b анемометра, измеряющий газовый поток через байпас 16, а на основе соотношения сечений ветвей обеспечивается точное измерение расхода газа через главную трубу 15. Взятие замеров производится с определенной частотой взятия замеров и выполняется в газовом счетчике 1' блоком 103 управления для обнаружения и обработки сигнала, в частности, микроконтроллером 103. Газовый счетчик 1′ предпочтительно содержит электронную КМОП микросхему 100 для анемометрического измерения газового потока. Так как газовый счетчик 1' полностью электронный, он может функционировать независимо от магистральной электрической сети, т.е. автономно, от батареи 105 или от аккумулятора 105. Автономным источником 105 питания может быть любая батарея питания, в том числе перезаряжаемая батарея или аккумулятор. Батарея 105 может также быть расположена вне устройства 1, 1'.Figure 1 schematically shows an electronic gas meter 1 ', the basis of the construction of which is known, for example, from document EP 1164361, which is incorporated into this description with all documents cited therein by reference. The gas meter 1 'is usually located on the bypass 16 of the gas pipe 15 and detects the anemometer measuring signal 101b measuring the gas flow through the bypass 16, and based on the ratio of the cross-sections of the branches, the gas flow through the main pipe 15 is accurately measured. The measurements are taken at a certain sampling frequency and is performed in the gas meter 1 ′ by the control unit 103 for detecting and processing the signal, in particular by the microcontroller 103. The gas meter 1 ′ preferably contains an electronic CMOS chip 100 for mometricheskogo measuring gas stream. Since the gas meter 1 'is completely electronic, it can function independently of the mains electrical network, i.e. autonomously, from battery 105 or from battery 105. Autonomous power source 105 can be any battery, including a rechargeable battery or battery. Battery 105 may also be located outside device 1, 1 ′.

На фиг.2 схематично показан беспроводной датчик 1 движения или присутствия с батарейным питанием. Датчик 1 включает чувствительные элементы 100, 101, 102 и блок 103 управления для вырабатывания и оценки измерительного сигнала 100b, посредством которого обнаруживается сигнал 100а движения или присутствия объекта. Обнаружение сигнала 100b движения или присутствия производится аналогично путем получения значений замеров. Датчик 1 включает автономный источник 105 питания для по меньшей мере прерывистого питания по меньшей мере одного потребляющего мощность компонента 100, 101, 102, 103, 104 датчика 1. Потребляющими питание компонентами могут являться, в частности, датчик 100 движения, узел обнаружения данных или узлы 101, 102 обработки сигналов, электронный узел 103 оценивания для идентификации людей и узел 104 связи. Обнаруживаемым объектом может являться человек, животное, велосипед, автомобиль и тому подобное. Датчик 1 движения включает, например, пассивный инфракрасный (PIR) датчик 1, но может также включать активный инфракрасный датчик, основанный на отражении инфракрасного излучения, активный ультразвуковой датчик, основанный на отражении ультразвука или эффекте Допплера, датчик акустического шума, активный микроволновый датчик и тому подобное. Широко используется пассивный инфракрасный датчик 100, указанный датчик включает два пироэлектрических кристалла А, А', которые соединены вместе в противоположной полярности. На основе теплового излучения 100а движущегося нагретого объекта кристаллы А, А' формируют характерный электрический измерительный сигнал 100b, который, предварительно усиленный полевым транзистором, включающим сток D, коллектор и исток S, который имеет емкостную связь с землей GND, далее усиливается в усилителе 101 сигнала, преобразуется в аналого-цифровом преобразователе 102 в цифровой сигнал и, наконец, обрабатывается в микроконтроллере 103. В частности, в случаях усовершенствованных реализаций, в случае разнесенной установки элементов без непосредственного электрического подключения к магистральной сети или в случае систем, которые включают множество датчиков и исполнительных элементов 2, требуется раздельная установка датчика 1 относительно исполнительного элемента 2. Устройство датчика 1 должно таким образом функционировать с батареей 105, и команда включения от датчика 1 на исполнительное устройство 2 должна предпочтительно быть передана посредством беспроводной связи 3. Для этого датчик 1 имеет передатчик 104, а исполнительный элемент 2 имеет приемник 204, который может функционировать на основе радиоволн, микроволн, акустических волн и т.п. Кроме того, исполнительный элемент 2 включает отдельный микроконтроллер 203 и выключатель 200, в частности реле или полупроводниковый выключатель 200, чтобы управлять источником света, шторой, вентилятором, кондиционером, нагревательной системой или другими электрическими приборами. Если имеет место дополнительное зависимое от освещенности управление, светочувствительный элемент 5 может быть фотоэлементом, фотосопротивлением (LDR - light dependent resistor), фототранзистором и т.п. Кроме того, в случае беспроводной связи между датчиком 1 и исполнительным устройством 2, в дополнение к прямой связи 3 для передачи команды к исполнительному элементу 2, может присутствовать обратная связь 4 к датчику 1. Обратная связь 4 служит, чтобы сообщить датчику 1 от исполнительного элемента 2, насколько хорошо функционирует прямая связь и, если требуется, подстраивать выходной уровень к оптимальному уровню, и, в частности, понижать его.Figure 2 schematically shows a wireless battery-powered motion or presence sensor 1. The sensor 1 includes sensing elements 100, 101, 102 and a control unit 103 for generating and evaluating a measuring signal 100b, by means of which a signal 100a of the movement or presence of the object is detected. The detection of the motion or presence signal 100b is carried out similarly by obtaining measurement values. The sensor 1 includes an autonomous power supply 105 for at least intermittent power of at least one power consuming component 100, 101, 102, 103, 104 of the sensor 1. The power consuming components can be, in particular, a motion sensor 100, a data detection unit, or nodes 101, 102 signal processing, electronic node 103 assessment for identifying people and node 104 communication. A detectable object may be a person, an animal, a bicycle, a car, and the like. The motion sensor 1 includes, for example, a passive infrared (PIR) sensor 1, but may also include an active infrared sensor based on infrared reflection, an active ultrasonic sensor based on ultrasound reflection or Doppler effect, an acoustic noise sensor, an active microwave sensor, and the like like that. A passive infrared sensor 100 is widely used, this sensor includes two pyroelectric crystals A, A ', which are connected together in the opposite polarity. Based on the thermal radiation 100a of the moving heated object, crystals A, A 'form a characteristic electrical measuring signal 100b, which, pre-amplified by a field-effect transistor including drain D, a collector and source S, which is capacitively coupled to GND, is further amplified in signal amplifier 101 is converted in the analog-to-digital converter 102 into a digital signal and, finally, processed in the microcontroller 103. In particular, in cases of improved implementations, in the case of diversity installation of elements without direct electrical connection to the mains network or in the case of systems that include many sensors and actuators 2, separate installation of the sensor 1 relative to the actuator 2 is required. The device of the sensor 1 must thus function with the battery 105, and the command from the sensor 1 to the actuator 2 should preferably be transmitted via wireless communication 3. For this, the sensor 1 has a transmitter 104, and the actuator 2 has a receiver 204, which can function ionize based on radio waves, microwaves, acoustic waves, etc. In addition, the actuator 2 includes a separate microcontroller 203 and a switch 200, in particular a relay or a semiconductor switch 200, to control a light source, a curtain, a fan, an air conditioner, a heating system, or other electrical devices. If there is an additional illumination-dependent control, the photosensitive element 5 may be a photocell, light resistance resistor (LDR), phototransistor, etc. In addition, in the case of wireless communication between the sensor 1 and the actuator 2, in addition to direct communication 3 for transmitting a command to the actuator 2, feedback 4 to the sensor 1 may be present. Feedback 4 serves to inform the sensor 1 from the actuator 2, how well the direct connection functions and, if necessary, adjust the output level to the optimal level, and, in particular, lower it.

На фиг.3 показан обычный способ 12 взятия замеров, в котором взятие замеров измерительного сигнала 100b, 101b производится непрерывно и, в отличие от этого, способ 13 взятия замеров согласно изобретению, в котором для уменьшения потребления мощности I автономного источника 105 питания взятие замеров измерительного сигнала 101b производится прерывисто в течение окна 14' пакета замеров, в течение которого взятие замеров производится непрерывно, а между окнами 14' взятия замеров имеют место промежутки 14 между взятиями замеров, в течение которых взятие замеров не производится. Иными словами, вместо равномерного или, по меньшей мере, непрерывного взятия замеров 12, взятие замеров производится пакетами 13, между которыми разрешаются промежутки 14 между взятиями замеров. Частота f взятия замеров, таким образом, остается первоначально неизменной или постоянной, но периодически приостанавливается или прерывается. Пакетный режим 13 может использоваться, по существу, независимо от оставшегося срока службы батареи 105. Некоторые реализации приведены ниже.FIG. 3 shows a conventional sampling method 12 in which the measurement signal 100b, 101b is taken continuously and, in contrast, the sampling method 13 according to the invention, in which, to reduce power consumption I of the stand-alone power supply 105, the measurement is taken of the signal 101b is intermittently during the measurement packet window 14 ', during which the measurements are taken continuously, and between the sampling windows 14' there are gaps 14 between the measurements, during which mers is not performed. In other words, instead of uniform or at least continuous taking measurements 12, taking measurements is made by packages 13, between which the gaps 14 between taking measurements are allowed. The sampling frequency f thus remains initially unchanged or constant, but is periodically suspended or interrupted. Burst mode 13 can be used essentially independently of the remaining battery life 105. Some implementations are given below.

Отношение между временем простоя в промежутках 14 между взятиями замеров и активным временем в течение окна 14' времени взятия замеров должно быть выбрано согласно требуемому наличию измерительного сигнала 101b, 100b, в частности, сигнала газового потребления 101b или сигнала движения 100b. Энергосбережение может быть достигнуто за счет того, что в течение промежутков 14 между взятиями замеров множество и предпочтительно все потребляющие мощность компоненты 100, 101, 102, 103, 104 из состава электрического устройства 1, 1' выключаются, или, если это требуется для автоматической активации окна 14' времени взятия замеров, переключаются в режим ожидания. Для этой цели используются, например, часы микроконтроллера 103, указанные часы пробуждают микроконтроллер 103, например, каждые 0.1 с или 1 с или 10 с, и вырабатывается окно 14' взятия замеров.The relationship between the downtime in the intervals 14 between taking measurements and the active time during the taking time window 14 ′ should be selected according to the required presence of the measuring signal 101b, 100b, in particular, the gas consumption signal 101b or the motion signal 100b. Energy saving can be achieved due to the fact that during the intervals 14 between measurements, many and preferably all power-consuming components 100, 101, 102, 103, 104 of the electrical device 1, 1 'are turned off, or, if required for automatic activation windows 14 'of the time of taking measurements, switch to standby mode. For this purpose, for example, the clock of the microcontroller 103 is used, the indicated clock awakens the microcontroller 103, for example, every 0.1 s or 1 s or 10 s, and a measurement window 14 'is generated.

Промежутки 14 между взятиями замеров можно разрешать через регулярные или случайные интервалы времени. Продолжительность и/или частота промежутков 14 между взятиями замеров могут также быть увеличены по мере старения источника 105 питания. В результате батарея используется периодически в течение достаточно больших периодов времени с частичным сокращением готовности устройства 1, 1', и, кроме того, срок службы батареи может быть увеличен. Потребление мощности I может таким образом быть уменьшено тем в большей степени, чем большей выбрана продолжительность промежутков 14 времени между обнаружениями в пакетном режиме 13. Определенной платой за это является то, что отслеживаемость измерительного сигнала 100b, 101b ухудшается и главным образом увеличивается время реакции или отклика, в течение которого газовое потребление 101а или движение 100а не может быть обнаружено. Хороший компромисс имеет место, если отношение времени простоя 14 или спящего режима 14 к активному времени 14' выбрано таким, что обнаруживаются продолжительные изменения в газовом потреблении 101а, или таким, что люди не могут преодолеть контролируемую область так, чтобы это осталось незамеченным. Для этой цели приемлемы времена 14 простоя или промежутки 14 между обнаружениями от секунд до, возможно, минут для газового счетчика 1' и от 100 мс до нескольких сотен мс для датчика движения.The gaps 14 between taking measurements can be resolved at regular or random intervals. The duration and / or frequency of the gaps 14 between measurements can also be increased as the power source 105 ages. As a result, the battery is used periodically for sufficiently large periods of time with a partial reduction in the availability of the device 1, 1 ', and, in addition, the battery life can be increased. The power consumption I can thus be reduced to a greater extent, the longer the length of the time intervals 14 between the detections in burst mode 13 is selected. A certain fee for this is that the traceability of the measurement signal 100b, 101b deteriorates and mainly increases the response or response time during which gas consumption 101a or movement 100a cannot be detected. A good compromise is if the ratio of downtime 14 or hibernation 14 to active time 14 'is selected so that long-term changes in gas consumption 101a are detected, or such that people cannot overcome the controlled area so that it goes unnoticed. For this purpose, downtimes 14 or intervals 14 between detections from seconds to, possibly, minutes for a gas meter 1 ′ and from 100 ms to several hundred ms for a motion sensor are acceptable.

На фиг.4 показано потребление мощности I системой обнаружения данных 101-103 или микроконтроллером 103 в функции частоты взятия замеров или циклической частоты f. Полная потребляемая мощность I складывается из основной нагрузки 10 и части, зависящей от частоты взятия замеров f. Основная нагрузка 10 складывается из мощности I, потребляемой микроконтроллером 103 в спящем режиме, мощности, потребляемой усилителем 101 и датчиком 100 (если они не могут быть выключены), а также токов утечки других компонентов. Частотно-зависимая часть увеличивается, по существу, пропорционально, а на высоких частотах f - сверхпропорционально частоте f. Таким образом потребление мощности I системы обнаружения данных 101-103, например аналого-цифрового преобразователя 102, может быть приблизительно разделено пополам, если частота взятия замеров f уменьшена вдвое. Допустимые частоты взятия замеров f газового счетчика 1' находятся в диапазоне примерно от 0.1 Гц до 1 Гц. Допустимые частоты взятия замеров f инфракрасного датчика 1 движения для оценки и обнаружения человека находятся в диапазоне частот между примерно 0.1 Гц и 10 Гц. Согласно теории, система 1 обнаружения должна функционировать по меньшей мере с вдвое более высокой частотой взятия замеров, то есть по меньшей мере 2 Гц или 20 Гц. Для получения оптимальной оценки частота взятия замеров в датчике 1 движения может достигать даже 75 Гц. Это увеличивает надежность обнаружения движения датчиком 1 движения. Однако если срок службы батареи 105 приближается к концу, то может быть более важным гарантировать продленную готовность к действию даже за счет уменьшенной надежности при измерении газового потребления 101b или при обнаружении людей.Figure 4 shows the power consumption I of the data detection system 101-103 or microcontroller 103 as a function of the sampling frequency or cyclic frequency f. The total power consumption I is the sum of the main load 10 and the part depending on the sampling frequency f. The main load 10 consists of the power I consumed by the microcontroller 103 in sleep mode, the power consumed by the amplifier 101 and the sensor 100 (if they cannot be turned off), as well as the leakage currents of other components. The frequency-dependent part increases substantially proportionally, and at high frequencies f, it is super-proportional to frequency f. Thus, the power consumption I of the data detection system 101-103, for example, analog-to-digital converter 102, can be approximately halved if the sampling frequency f is halved. Allowed sampling frequencies f of the gas meter 1 'are in the range of about 0.1 Hz to 1 Hz. Acceptable sampling frequencies f of the infrared motion sensor 1 for human assessment and detection are in the frequency range between about 0.1 Hz and 10 Hz. According to theory, the detection system 1 should function with at least twice the sampling frequency, i.e., at least 2 Hz or 20 Hz. To obtain an optimal estimate, the frequency of taking measurements in the motion sensor 1 can reach even 75 Hz. This increases the reliability of motion detection by the motion sensor 1. However, if the battery 105 is nearing the end of its life, it may be more important to ensure extended availability even due to reduced reliability when measuring gas consumption 101b or when people are detected.

На фиг.5 показан пример, в котором предсказанный срок службы батареи ТЕ 5 лет достигается при обычной частоте взятия замеров f1=75 Гц. Если после 4 лет частоту взятия замеров f1=75 Гц уменьшить до f2=60 Гц, то срок службы продлевается почти до 6 лет, и при повторном уменьшении до f3=45 Гц превышает 6 лет. Поэтому система 1 может использоваться в течение довольно продолжительного времени с относительно несколько уменьшенной надежностью обнаружения, пока емкость батареи 105 не будет полностью исчерпана. Этот способ взятия замеров, в котором частота взятия замеров f1, f2, f3 уменьшается по мере увеличивающегося старения или сокращения оставшегося срока службы источника мощности 105, может свободно сочетаться с введением промежутков 14 между взятиями замеров согласно изобретению. В случае датчика 1 движения, понижение частоты взятия замеров f1, f2, f3 и промежутки 14 между взятиями замеров должны быть установлены также как функция контролируемой пространственной области, поля зрения и как функция множества датчиков 1 движения. В любом случае задается минимальная частота взятия замеров, обеспечиваемая в течение минимального периода времени, чтобы гарантировать по меньшей мере периодически функциональную способность устройства 1,1'.Figure 5 shows an example in which the predicted battery life T E of 5 years is achieved at a typical sampling frequency f 1 = 75 Hz. If, after 4 years, the sampling frequency f 1 = 75 Hz is reduced to f 2 = 60 Hz, then the service life is extended to almost 6 years, and when it is reduced again to f 3 = 45 Hz, it exceeds 6 years. Therefore, system 1 can be used for a rather long time with a relatively slightly reduced detection reliability until the battery capacity of 105 is completely exhausted. This sampling method, in which the sampling frequency f 1 , f 2 , f 3 decreases as aging increases or the remaining life of the power source 105 decreases, can be freely combined with the introduction of gaps 14 between sampling according to the invention. In the case of a motion sensor 1, a decrease in the frequency of taking measurements f 1 , f 2 , f 3 and the intervals 14 between taking the measurements should also be set as a function of the controlled spatial area, field of view and as a function of the set of motion sensors 1. In any case, the minimum sampling frequency is set, which is provided for a minimum period of time, in order to guarantee at least periodically the functional capacity of the device 1.1 '.

На фиг.6 показан предпочтительный случай, в котором вырабатывается дополнительный сигнал 6; 5b, 17b, 18b, чтобы обнаружить дополнительный параметр 5а, 17а, 18а, и продолжительность и/или частота промежутков 14 между взятиями замеров управляется как функция величины дополнительного сигнала 6; 5b, 17b, 18b. В случае газового счетчика 1' (фиг.1), где измерительный сигнал 101b представляет собой сигнал 101b газового счетчика для определения поставки газа 101а, в качестве дополнительного сигнала 6; 17b, 18b используется, например, температурный сигнал 6, 17b, укачанный температурный сигнал вырабатывается температурным датчиком 17 для определения окружающей температуры 17а, или используется сигнал газового потребления 6, 18b, который был измерен в течение подходящего периода времени. Измерение окружающей температуры 17а производится периодически по командам блока 103 управления газового счетчика 1', и результирующий температурный сигнал 6, 17b сравнивается с пороговым значением 60; 61, 62 температуры, которое в частности связано с гистерезисом, и если температурный сигнал 6, 17b упал ниже порога 60; 61, 62 температуры, то активизируется первый режим 7 функционирования с нечастыми и/или короткими промежутками 14 между взятиями замеров, а если температурный сигнал 6, 17b превысил пороговое значение 60; 61, 62 температуры, то активизируется второй режим 8 функционирования с частыми и/или длинными промежутками 14 между взятиями замеров. Альтернативно или дополнительно, также периодически может определяться сигнал 6, 18b газового потребления блоком 103 управления газового счетчика 1', и по результатам сравнения с пороговым значением 60; 61, 62 газового потребления, которое, в частности, связано с гистерезисом, если значение порога 60; 61, 62 газового потребления не превышено сигналом 6, 18b газового потребления, то активизируется первый режим 7 функционирования с нечастыми и/или короткими промежутками 14 между взятиями замеров, а если значение порога 60; 61, 62 газового потребления менее сигнала 6, 18b газового потребления, то активизируется второй режим 8 функционирования с частыми и/или длинными промежутками 14 между взятиями замеров.6 shows a preferred case in which an additional signal 6 is generated; 5b, 17b, 18b, in order to detect an additional parameter 5a, 17a, 18a, and the duration and / or frequency of the intervals 14 between measurements is controlled as a function of the magnitude of the additional signal 6; 5b, 17b, 18b. In the case of a gas meter 1 '(FIG. 1), where the measuring signal 101b is a gas meter signal 101b for determining a gas supply 101a, as an additional signal 6; 17b, 18b, for example, the temperature signal 6, 17b is used, the indicated temperature signal is generated by the temperature sensor 17 to determine the ambient temperature 17a, or the gas consumption signal 6, 18b, which has been measured over a suitable period of time, is used. The ambient temperature 17a is measured periodically by the commands of the control unit 103 of the gas meter 1 ', and the resulting temperature signal 6, 17b is compared with a threshold value 60; 61, 62 of the temperature, which is particularly associated with hysteresis, and if the temperature signal 6, 17b has fallen below threshold 60; 61, 62 of the temperature, then the first operating mode 7 is activated with infrequent and / or short intervals 14 between measurements, and if the temperature signal 6, 17b has exceeded the threshold value 60; 61, 62 of the temperature, the second mode of operation 8 is activated with frequent and / or long gaps 14 between measurements. Alternatively or additionally, a gas consumption signal 6, 18b may also be periodically determined by the gas meter control unit 103 of the gas meter 1 ′, and by comparison with a threshold value of 60; 61, 62 of gas consumption, which, in particular, is associated with hysteresis if the threshold value is 60; 61, 62 of gas consumption is not exceeded by gas consumption signal 6, 18b, then the first operation mode 7 is activated with infrequent and / or short intervals 14 between measurements, and if the threshold value is 60; 61, 62 of gas consumption less than the gas consumption signal 6, 18b, the second operation mode 8 is activated with frequent and / or long gaps 14 between measurements.

В случае датчика 1 движения (фиг.2), где измерительный сигнал 100b представляет собой сигнал движения 100b для обнаружения движения или присутствия объекта, в принципе также возможно переключение датчика 1 движения между первым режимом 7 функционирования, например, ночным режимом 7, и вторым режимом 8 функционирования, например, дневным режимом 8, как функция окружающего светового сигнала 5b, соответствующего обнаруженной окружающей освещенности 5а. Иными словами, светочувствительный элемент 5 воспринимает окружающий свет 5а и вырабатывает сигнал 5b окружающего света, и тогда продолжительность и/или частота промежутков 14 между взятиями замеров будет управляться как функция сигнала 5b окружающего света.In the case of the motion sensor 1 (FIG. 2), where the measuring signal 100b is a motion signal 100b for detecting movement or the presence of an object, it is also possible in principle to switch the motion sensor 1 between the first operation mode 7, for example, night mode 7, and the second mode 8 for operation, for example, by day mode 8, as a function of the ambient light signal 5b corresponding to the detected ambient light 5a. In other words, the photosensitive member 5 senses ambient light 5a and generates an ambient light signal 5b, and then the duration and / or frequency of the gaps 14 between measurements will be controlled as a function of the ambient light signal 5b.

Фиг.6 касается двух реализаций газового счетчика 1' и одной реализации датчика 1 движения. По сути, в качестве дополнительного сигнала 6 используется в первом случае сигнал 17b температурного датчика как результат измерения окружающей температуры 17а, во втором случае - соответствующий сигнал 18b газового потребления, как результат измерения соответствующего газового потребления 18а, и в третьем случае - окружающий световой сигнал 5b как мера окружающего света 5а, соответственно в функции времени суток t (или другого параметра).6 relates to two implementations of a gas meter 1 'and one implementation of a motion sensor 1. In fact, as an additional signal 6, the temperature sensor signal 17b is used as a result of measuring the ambient temperature 17a, in the second case, the corresponding gas consumption signal 18b, as a result of measuring the corresponding gas consumption 18a, and in the third case, the ambient light signal 5b as a measure of ambient light 5a, respectively, as a function of time of day t (or another parameter).

После превышения значения порога 60 утром производится переключение на второй режим 8 функционирования и, следовательно, частота взятия замеров устройства 1,1' уменьшается. Вечером, когда сигнал ниже пороговой величины 60, производится переключение на первый режим 7 функционирования, и частота взятия замеров устройства 1, 1' увеличивается. Время выбрано только в качестве примера и также может быть по иному связано с частотой взятия замеров. Продолжительность и/или частота промежутков 14 между взятиями замеров обозначена через интенсивность взятия замеров. Чтобы избежать частых переключений на стадиях переходов через порог, служащий критерием переключения, введен гистерезис, таким образом, что утром величина порога 61 увеличивается триггером, а вечером величина порога 62 понижается триггером. В среднем в течение года такое устройство 1, 1' с батарейным питанием может использоваться в более экономящем энергию втором режиме 8 функционирования в течение приблизительно половины времени. Следовательно, срок службы батареи может быть эффективно продлен.After exceeding the threshold value 60 in the morning, switching to the second operating mode 8 is performed and, therefore, the sampling frequency of the device 1,1 'decreases. In the evening, when the signal is below the threshold value 60, a switch is made to the first operation mode 7, and the sampling rate of the device 1, 1 ′ increases. The time is selected only as an example and may also be otherwise related to the frequency of taking measurements. The duration and / or frequency of the gaps 14 between measurements is indicated by the intensity of the measurements. To avoid frequent switching at the stages of crossing a threshold that serves as a switching criterion, hysteresis is introduced, so that in the morning the threshold value 61 is increased by the trigger, and in the evening the threshold value 62 is lowered by the trigger. On average, over the course of a year, such a battery-powered device 1, 1 ′ can be used in a more energy-saving second mode of operation 8 for about half the time. Therefore, the battery life can be effectively extended.

В дальнейшем аспекте изобретение также касается устройства 1,1' для реализации описанного способа взятия замеров, в частности газового счетчика 1' согласно фиг.1 или датчика движения 1 согласно фиг.2. Такое электрическое устройство 1,1" включает измерительные средства 100, 101, 102 и блок управления 103 для выработки и оценки измерительного сигнала 100b, 101b посредством взятия замеров 12, 13 с определенной частотой взятия замеров f, f1, f2, f3, и автономный источник 105 питания для по меньшей мере прерывистого питания по меньшей мере одного потребляющего мощность компонента 100, 101, 102, 103, 104 электрического устройства 1, 1', при этом устройство 1,1' имеет квазинепрерывный режим взятия замеров 7, 8 с чередованием окон 14' времени взятия замеров и промежутков 14 между взятиями замеров, и переключающие средства 103b, предназначенные для автоматического переключения устройства 1,1' между активным временем в течение окна 14' времени взятия замеров и временем простоя в течение промежутков 14 между взятиями замеров. Приведем несколько примеров.In a further aspect, the invention also relates to a device 1,1 'for implementing the described method of taking measurements, in particular a gas meter 1' according to figure 1 or motion sensor 1 according to figure 2. Such a 1.1 "electrical device includes measuring means 100, 101, 102 and a control unit 103 for generating and evaluating the measuring signal 100b, 101b by taking measurements 12, 13 with a certain frequency of taking measurements f, f 1 , f 2 , f 3 , and an autonomous power supply 105 for at least intermittent power supply of at least one power consuming component 100, 101, 102, 103, 104 of the electrical device 1, 1 ', while the device 1.1' has a quasi-continuous sampling mode of 7, 8 s the alternation of windows 14 'time measurements and gaps 14 int by taking measurements, and switching means 103b, designed to automatically switch the device 1,1 ′ between the active time during the measurement time window 14 ′ and the downtime during the intervals 14 between the measurements. Here are some examples.

В течение промежутков 14 между взятиями замеров множество и предпочтительно все потребляющие мощность компоненты 100, 101, 102, 103, 104 электрического устройства 1 выключены или, если необходимо активизировать окно 14' времени взятия замеров, переключены в режим ожидания. Блок 103 управления может включать средства переключения 103b и предпочтительно микроконтроллер 103. Средства переключения 103b представляют собой схему 103b управления, которая может быть расположена в пределах или также вне блока 103 управления и с помощью которой срок службы батареи может быть продлен посредством повторяющегося переключения между окнами 14' взятия замеров и промежутками 14 между взятиями замеров.During the intervals 14 between measurements, a plurality and preferably all power-consuming components 100, 101, 102, 103, 104 of the electrical device 1 are turned off or, if it is necessary to activate the measurement time window 14 ', are switched to standby mode. The control unit 103 may include switching means 103b, and preferably a microcontroller 103. The switching means 103b is a control circuit 103b that can be located within or also outside the control unit 103 and with which the battery life can be extended by repeating switching between windows 14 'taking measurements and gaps 14 between taking measurements.

Предпочтительно имеются дополнительные средства 5, 17, 103 для вырабатывания дополнительного сигнала 6; 5b, 17b, 18b из дополнительного параметра 5а, 17а, 18а и средства 103b переключения, включающие средства управления для управления продолжительностью и/или частотой промежутков 14 между взятиями замеров как функции величины дополнительного сигнала 6; 5b, 17b, 18b. В частности, средства 103b переключения включают средства сравнения дополнительного сигнала 6, 5b, 17b, 18b с вышеописанной пороговой величиной 60, 61, 62 и устройство 1,1' имеет первый режим 7 функционирования с нечастыми и/или короткими промежутками 14 между взятиями замеров и второй режим 8 функционирования с частыми и/или длинными промежутками 14 между взятиями замеров, и средства 103b переключения включают вычислительные средства для переключения между первым режимом 7 функционирования и вторым режимом 8 функционирования в функции результата сравнения.Preferably there are additional means 5, 17, 103 for generating an additional signal 6; 5b, 17b, 18b from the additional parameter 5a, 17a, 18a and switching means 103b, including control means for controlling the duration and / or frequency of the intervals 14 between measurements as a function of the magnitude of the additional signal 6; 5b, 17b, 18b. In particular, the switching means 103b include means for comparing the additional signal 6, 5b, 17b, 18b with the threshold value 60, 61, 62 described above, and the device 1.1 ′ has a first operation mode 7 with infrequent and / or short intervals 14 between measurements and a second operating mode 8 with frequent and / or long gaps 14 between measurements, and switching means 103b include computing means for switching between the first operating mode 7 and the second functioning mode 8 as a result function Niya.

Если устройство 1, 1' представляет собой газовый счетчик 1', то измерительный сигнал 101b представляет собой сигнал газового счетчика 101b для определения газовой поставки 101а, и дополнительные средства 17, 103 включают температурный датчик 17 для вырабатывания температурного сигнала 6, 17b окружающей температуры 17а или измерительные средства 103 для определения газового сигнала 6, 18b потребления в течение подходящего периода времени. В частности, средства 103b переключения активизируют второй режим 8 функционирования, если температурный сигнал 6, 17b выше величины порога 60; 61, 62 температуры или если сигнал 6, 18b газового потребления выше величины порога 60; 61, 62 газового потребления.If the device 1, 1 'is a gas meter 1', then the measuring signal 101b is a gas meter 101b for determining gas supply 101a, and additional means 17, 103 include a temperature sensor 17 for generating a temperature signal 6, 17b of ambient temperature 17a or measuring means 103 for determining a gas consumption signal 6, 18b over a suitable period of time. In particular, the switching means 103b activate a second operation mode 8 if the temperature signal 6, 17b is higher than the threshold 60; 61, 62 of the temperature or if the gas consumption signal 6, 18b is higher than the threshold value 60; 61, 62 gas consumption.

Предметом изобретения является также техническое оборудование здания или здание, включающее электрическое устройство 1, 1' со способом взятия замеров согласно изобретению.The subject of the invention is also the technical equipment of a building or building, comprising an electrical device 1, 1 'with a method for taking measurements according to the invention.

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЙLIST OF DESIGNATIONS

1 электрическое устройство, автономный датчик движения1 electrical device, standalone motion sensor

1' автономный газовый счетчик1 'autonomous gas meter

100 датчик движения, пироэлектрический датчик, пассивный инфракрасный датчик (PIR); анемометр газового потока100 motion sensor, pyroelectric sensor, passive infrared sensor (PIR); gas flow anemometer

100а сигнал движения, сигнал присутствия, тепловое излучение 100b измерительный сигнал, сигнал движения100a motion signal, presence signal, thermal radiation 100b measurement signal, motion signal

101а поставка газа101a gas supply

101b измерительный сигнал, сигнал газового счетчика101b measuring signal, gas meter signal

101 усилитель сигнала101 signal booster

102 аналого-цифровой преобразователь102 analog to digital converter

103 блок управления, микроконтроллер, микрокомпьютер, микропроцессор103 control unit, microcontroller, microcomputer, microprocessor

103b переключающие средства103b switching means

104 элемент системы связи, передатчик, приемопередатчик104 communication system element, transmitter, transceiver

105 автономный источник питания, батарея105 autonomous power supply, battery

2 исполнительное устройство2 actuator

200 выключатель освещения, управление шторой200 light switch, curtain control

203 блок управления, микроконтроллер, микрокомпьютер, микропроцессор203 control unit, microcontroller, microcomputer, microprocessor

204 элемент системы связи, приемник, приемопередатчик204 communication system element, receiver, transceiver

3 прямая связь, направление команды3 direct communication, team direction

4 обратная связь4 feedback

5 светочувствительный элемент, фоторезистор, фототранзистор5 photosensitive element, photoresistor, phototransistor

5а окружающий свет, дневной свет, искусственный свет 5b сигнал окружающего света5a ambient light, daylight, artificial light 5b ambient light signal

6 сигнал освещенности, температуры, потребления газа6 signal light, temperature, gas consumption

60 пороговое значение освещенности, температуры, потребления газа; триггер60 threshold value of illumination, temperature, gas consumption; trigger

61 пороговое значение плюс гистерезис61 threshold plus hysteresis

62 пороговое значение минус гистерезис62 threshold value minus hysteresis

7 первый режим функционирования, ночной режим функционирования7 first mode of operation, night mode of operation

8 второй режим функционирования, дневной режим функционирования8 second mode of operation, daily mode of operation

9 потребление мощности, потребление энергии9 power consumption, energy consumption

10 основная часть нагрузки потребления мощности10 the bulk of the power consumption load

11 полное потребление мощности11 total power consumption

12 непрерывное взятие замеров12 continuous measurements

13 прерывистое взятие замеров (пакетный режим)13 intermittent sampling (burst mode)

14 промежутки между взятиями замеров14 intervals between taking measurements

14' окна времени взятия замеров14 'sampling time windows

15 газовая труба15 gas pipe

16 байпас16 bypass

17 датчик, датчик температуры17 sensor, temperature sensor

17а температура окружающей среды17a ambient temperature

17b сигнал датчика, сигнал датчика температуры17b sensor signal, temperature sensor signal

18а значительное газовое потребление18a significant gas consumption

18b сигнал значительного газового потребления18b significant gas consumption signal

А, А' пироэлектрические кристаллыA, A 'pyroelectric crystals

A/D аналого-цифровой преобразовательA / D A / D Converter

D каналD channel

S источникS source

GND земляGND ground

f, f1, f2, f3 частота взятия замеров, циклическая частотаf, f 1 , f 2 , f 3 sampling frequency, cyclic frequency

I потребление мощностиI power consumption

t время суток, времяt time of day, time

Т срок службы батареи (в годах)T battery life (in years)

TE предсказанный срок службы батареиT E predicted battery life

Claims (17)

1. Способ взятия замеров для электрического устройства (1, 1'), имеющего автономный источник (105) питания, при этом измерительный сигнал (100b, 101b) от этого устройства (1, 1') определяется взятием замеров (12, 13) с определенной частотой взятия замеров (f, f1, f2, f3), отличающийся тем, что взятие замеров измерительного сигнала (100b, 101b) производят квазинепрерывно (13), чтобы уменьшить потребление мощности (I) от источника (105) питания, при этом задают окна (14') времени взятия замеров, в пределах которых взятие замеров производят непрерывно, и промежутки (14) между окнами (14') времени взятия замеров, в течение которых взятие замеров не производят.1. The method of taking measurements for an electrical device (1, 1 ') having an autonomous power source (105), while the measuring signal (100b, 101b) from this device (1, 1') is determined by taking measurements (12, 13) s a certain sampling frequency (f, f 1 , f 2 , f 3 ), characterized in that the measurement signal (100b, 101b) is taken quasi-continuously (13) to reduce power consumption (I) from the power source (105), at the same time, windows (14 ') are set for the time of taking measurements, within which measurements are taken continuously, and the intervals (14) between knami (14 ') of the time of taking measurements, during which no measurements are taken. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отношение времени (14) простоя в течение промежутков между взятиями замеров к активному времени в течение окна (14') времени взятия замеров выбрано согласно требуемому наличию измерительного сигнала (100b, 101b).2. The method according to claim 1, characterized in that the ratio of the idle time (14) during the intervals between taking measurements to the active time during the window (14 ') of the taking time is selected according to the required presence of the measuring signal (100b, 101b). 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в течение промежутков (14) между взятиями замеров множество и предпочтительно все потребляющие мощность компоненты (100, 101, 102, 103, 104) электрического устройства (1, 1') выключают или, если это требуется для активации окна (14') времени взятия замеров, переключают в режим ожидания.3. The method according to claim 1, characterized in that during the intervals (14) between measurements, many and preferably all power-consuming components (100, 101, 102, 103, 104) of the electrical device (1, 1 ') are turned off or, if it is required to activate the window (14 ') of the sampling time, switch to standby mode. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что: а) промежутки (14) между взятиями замеров разрешают с регулярными или случайными интервалами времени и/или b) продолжительность и/или частоту промежутков (14) между взятиями замеров увеличивают по мере старения источника (105) питания.4. The method according to claim 1, characterized in that: a) the intervals (14) between measurements are allowed at regular or random time intervals and / or b) the duration and / or frequency of the intervals (14) between measurements is increased as you age power source (105). 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в течение окна (14') времени взятия замеров а) частоту (f, f3) взятия замеров сохраняют постоянной или b) частоту (f1, f2, f3) взятия замеров понижают по мере старения источника (105) питания.5. The method according to claim 1, characterized in that during the window (14 ') the time of taking measurements a) the frequency (f, f 3 ) of taking measurements is kept constant or b) the frequency (f 1 , f 2 , f 3 ) of taking measurements are reduced as the power source (105) is aging. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что а) вырабатывают дополнительный сигнал (6; 5b, 17b, 18b), чтобы обнаружить дополнительный параметр (5а, 17а, 18а) и b) продолжительность и/или частоту промежутков (14) между взятиями замеров задают в зависимости от значения дополнительного сигнала (6; 5b, 17b, 18b).6. The method according to claim 1, characterized in that a) generate an additional signal (6; 5b, 17b, 18b) to detect an additional parameter (5a, 17a, 18a) and b) the duration and / or frequency of the gaps (14) between taking measurements is set depending on the value of the additional signal (6; 5b, 17b, 18b). 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что а) электрическое устройство (1, 1') представляет собой газовый счетчик (1') и измерительный сигнал (101b) представляет собой сигнал (101b) газового счетчика для определения газовой поставки (101 а) и b) в качестве дополнительного сигнала (6; 17b, 18b) используют температурный сигнал (6, 17b), который вырабатывается температурным датчиком (17) для определения окружающей температуры (17а), или сигнал (6, 18b) газового потребления, который был измерен в течение подходящего периода времени.7. The method according to claim 6, characterized in that a) the electrical device (1, 1 ') is a gas meter (1') and the measuring signal (101b) is a gas meter signal (101b) for determining the gas supply (101 a) and b) as an additional signal (6; 17b, 18b) use the temperature signal (6, 17b), which is generated by the temperature sensor (17) to determine the ambient temperature (17a), or the gas consumption signal (6, 18b), which was measured over a suitable period of time. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что а) многократно производят измерение окружающей температуры (17а) посредством блока (103) управления газового счетчика (1') и полученный сигнал (6, 17b) температуры сравнивают с величиной температурного порога (60; 61, 62), который, в частности, связан с гистерезисом и b) активизируют первый режим (7) функционирования с нечастыми и/или короткими промежутками (14) между взятиями замеров, если температурный сигнал (6, 17b) упал ниже величины порога (60; 61, 62) температуры, и активизируют второй режим (8) функционирования с частыми и/или длинными промежутками (14) между взятиями замеров, если температурный сигнал (6, 17b) превысил величину порога (60; 61, 62) температуры.8. The method according to claim 7, characterized in that a) repeatedly measure the ambient temperature (17a) by the gas meter control unit (103) (1 ') and the received temperature signal (6, 17b) is compared with the temperature threshold (60) ; 61, 62), which, in particular, is associated with hysteresis and b) activate the first mode (7) of operation with infrequent and / or short intervals (14) between measurements if the temperature signal (6, 17b) falls below the threshold (60; 61, 62) temperatures, and activate the second mode (8) of functioning with frequent and / or long gaps (14) between measurements if the temperature signal (6, 17b) has exceeded the temperature threshold (60; 61, 62). 9. Способ по п.7, отличающийся тем, что а) многократно определяют (1') сигнал (6, 18b) газового потребления посредством блока (103) управления газового счетчика и сравнивают его с величиной порога газового потребления (60; 61, 62), который, в частности, связан с гистерезисом, и b) если величина порога (60; 61, 62) газового потребления не превышена сигналом (6, 18b) газового потребления, то активизируют первый режим (7) функционирования с нечастыми и/или короткими промежутками (14) между взятиями замеров, а если величина порога (60; 61, 62) газового потребления выше сигнала (6, 18b) газового потребления, то активизируют второй режим (8) функционирования с частыми и/или длинными промежутками (14) между взятиями замеров.9. The method according to claim 7, characterized in that a) repeatedly determine (1 ') the gas consumption signal (6, 18b) by means of the gas meter control unit (103) and compare it with the gas consumption threshold value (60; 61, 62 ), which, in particular, is associated with hysteresis, and b) if the threshold value (60; 61, 62) of gas consumption is not exceeded by the gas consumption signal (6, 18b), then the first mode (7) of operation with infrequent and / or short gaps (14) between measurements, and if the threshold value (60; 61, 62) of gas consumption is higher than the signal (6, 18b) of the gas consumption, then activates the second mode (8) functioning with frequency and / or long intervals (14) between a sampling. 10. Способ по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что а) измерительный сигнал (100b) представляет собой сигнал (100b) движения от датчика (1) движения и в) отношение времени простоя в течение промежутка (14) между взятиями замеров к активному времени в течение окна (14') времени взятия замеров выбрано так, что люди, транспортные средства или объекты не могут преодолеть контролируемую область без их обнаружения, и с) в частности так, что допускается время простоя в течение промежутков (14) между взятиями замеров от 10 до 1 мс, предпочтительно от 50 до 500 мс и особенно предпочтительно от 100 до 300 мс.10. The method according to one of claims 1 to 6, characterized in that a) the measuring signal (100b) is a motion signal (100b) from the motion sensor (1), and c) the idle time ratio during the interval (14) between takes measurements to the active time during the window (14 '), the sampling time is chosen so that people, vehicles or objects cannot overcome the controlled area without detecting them, and c) in particular, so that downtime for periods (14) is allowed between measurements from 10 to 1 ms, preferably from 50 to 500 ms, and continuously preferably from 100 to 300 ms. 11. Электрическое устройство (1, 1'), в частности, для осуществления способа согласно одному из предшествующих пунктов, включающее измерительные средства (100, 101, 102) и блок (103) управления для вырабатывания и оценки измерительного сигнала (100b, 101b) путем взятия замеров (12, 13) с определенной частотой (f, f1, f2, f3) взятия замеров, и включающее автономный источник (105) питания для по меньшей мере прерывистой подачи питания по меньшей мере одному потребляющему мощность компоненту (100, 101, 102, 103, 104) электрического устройства (1, 1'), отличающееся тем, что а) устройство (1, 1') имеет квазинепрерывный режим взятия замеров (7, 8) с чередованием окон (14') времени взятия замеров и промежутков (14) между взятиями замеров и в) имеются средства (103b) переключения для автоматического переключения устройства (1, 1') между активным временем в течение времени (14') окна взятия замеров и временем (14) простоя в течение промежутков между взятиями замеров.11. An electrical device (1, 1 '), in particular for implementing the method according to one of the preceding paragraphs, including measuring means (100, 101, 102) and a control unit (103) for generating and evaluating a measuring signal (100b, 101b) by taking measurements (12, 13) with a specific frequency (f, f 1 , f 2 , f 3 ) of taking measurements, and including an autonomous power source (105) for at least intermittent power supply to at least one power-consuming component (100 101, 102, 103, 104) of an electrical device (1, 1 '), characterized in that a) The property (1, 1 ') has a quasi-continuous mode of taking measurements (7, 8) with alternating windows (14') of the time taken for taking measurements and the intervals (14) between taking measurements and c) there are switching means (103b) for automatically switching the device (1 , 1 ') between the active time during the time (14') of the sampling window and the idle time (14) during the intervals between sampling. 12. Электрическое устройство (1, 1') по п.11, отличающееся тем, что a) в течение промежутков (14) между взятиями замеров множество и предпочтительно все потребляющие мощность компоненты (100, 101, 102, 103, 104) электрического устройства (1) выключены или, если это необходимо для активации окна (14') времени взятия замеров, переключены в режим ожидания, b) блок (103) управления включает средства переключения (103b) и предпочтительно является микроконтроллером (103).12. The electrical device (1, 1 ') according to claim 11, characterized in that a) during the intervals (14) between the measurements, a plurality and preferably all power-consuming components (100, 101, 102, 103, 104) of the electrical device (1) are turned off or, if necessary to activate the window (14 ') of the time taken for sampling, are switched to standby mode, b) the control unit (103) includes switching means (103b) and is preferably a microcontroller (103). 13. Электрическое устройство (1, 1') по п.11 или 12, отличающееся тем, что а) имеются дополнительные средства (5, 17, 103) для вырабатывания дополнительного сигнала (6; 5b, 17b, 18b) на основе дополнительного параметра (5а, 17а, 18а) и b) средства переключения (103b) включают средства управления для управления продолжительностью и/или частотой промежутков (14) между взятиями замеров в зависимости от величины дополнительного сигнала (6; 5b, 17b, 18b).13. An electrical device (1, 1 ') according to claim 11 or 12, characterized in that a) there are additional means (5, 17, 103) for generating an additional signal (6; 5b, 17b, 18b) based on an additional parameter (5a, 17a, 18a) and b) the switching means (103b) include control means for controlling the duration and / or frequency of the intervals (14) between taking measurements depending on the magnitude of the additional signal (6; 5b, 17b, 18b). 14. Электрическое устройство (1, 1') по п.13, отличающееся тем, что а) средства переключения (103b) включают средства сравнения для сравнения дополнительного сигнала (6; 5b, 17b, 18b) с устанавливаемой величиной порога (60; 61, 62) и b) устройство (1, 1') имеет первый режим (7) функционирования с нечастыми и/или короткими промежутками (14) между взятиями замеров и второй режим (8) функционирования с частыми и/или длинными промежутками (14) между взятиями замеров, а средства (103b) переключения включают вычислительные средства для переключения между первым режимом (7) функционирования и вторым режимом (8) функционирования в зависимости от результата сравнения.14. The electrical device (1, 1 ') according to claim 13, characterized in that a) the switching means (103b) include comparison means for comparing the additional signal (6; 5b, 17b, 18b) with the set threshold value (60; 61 , 62) and b) the device (1, 1 ') has a first mode (7) of operation with infrequent and / or short intervals (14) between measurements and a second mode (8) of operation with frequent and / or long intervals (14) between measurements, and switching means (103b) include computing means for switching between the first mode (7) of the function ionirovaniya and a second mode (8) functioning as a function of the comparison result. 15. Электрическое устройство (1, 1') по п.13, отличающееся тем, что а) устройство (1, 1') представляет собой газовый счетчик (1) и измерительный сигнал (101b) представляет собой сигнал газового счетчика (101b) для определения газовой поставки (101 а) и b) дополнительные средства (17, 103) включают температурный датчик (17) для вырабатывания температурного сигнала (6, 17b) на основе окружающей температуры (17а) или измерительные средства (103) для определения сигнала (6, 18b) газового потребления в течение подходящего периода времени.15. The electrical device (1, 1 ') according to claim 13, characterized in that a) the device (1, 1') is a gas meter (1) and the measuring signal (101b) is a gas meter signal (101b) for determining the gas supply (101 a) and b) additional means (17, 103) include a temperature sensor (17) for generating a temperature signal (6, 17b) based on the ambient temperature (17a) or measuring means (103) for determining the signal (6 , 18b) gas consumption over a suitable period of time. 16. Электрическое устройство (1, 1') по п.15, отличающееся тем, что средства (103b) переключения активизируют второй режим (8) функционирования, если а) температурный сигнал (6, 17b) выше величины порога (60; 61, 62) температуры или b) сигнал (6, 18b) газового потребления ниже величины порога (60; 61, 62) газового потребления.16. The electrical device (1, 1 ') according to claim 15, characterized in that the switching means (103b) activate the second mode of operation (8) if a) the temperature signal (6, 17b) is higher than the threshold value (60; 61, 62) temperature or b) the gas consumption signal (6, 18b) is below the threshold value (60; 61, 62) of gas consumption. 17. Электрическое устройство (1, 1') по п.11 или 12, отличающееся тем, что а) устройство (1) представляет собой датчик (1) движения и измерительный сигнал (100b) служит для обнаружения движения или присутствия (100а) объекта, b) в частности, датчик (1) движения предназначен для обнаружения людей, животных и/или транспортных средств и предпочтительно включает пассивный инфракрасный датчик (100) и с) в частности, имеются средства (4) для беспроводной обратной связи от исполнительного устройства (2) к датчику (1) движения и для адаптации передаваемого выходного сигнала датчика движения (1) к требуемому выходному уровню. 17. An electrical device (1, 1 ') according to claim 11 or 12, characterized in that a) the device (1) is a motion sensor (1) and the measuring signal (100b) serves to detect the movement or presence (100a) of the object , b) in particular, the motion sensor (1) is designed to detect people, animals and / or vehicles and preferably includes a passive infrared sensor (100) and c) in particular, there are means (4) for wireless feedback from the actuator ( 2) to the motion sensor (1) and to adapt the transmitted output signal the motion sensor (1) to the desired output level.
RU2006118138/09A 2003-12-01 2004-11-29 Method and device for reducing energy consumption in battery-powered devices RU2354983C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10356069A DE10356069A1 (en) 2003-12-01 2003-12-01 Method and device for reducing power consumption in battery-operated devices
DE10356069.6 2003-12-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006118138A RU2006118138A (en) 2008-01-10
RU2354983C2 true RU2354983C2 (en) 2009-05-10

Family

ID=34609417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006118138/09A RU2354983C2 (en) 2003-12-01 2004-11-29 Method and device for reducing energy consumption in battery-powered devices

Country Status (6)

Country Link
CN (1) CN100468287C (en)
AU (1) AU2004295729A1 (en)
BR (1) BRPI0417082A (en)
DE (1) DE10356069A1 (en)
RU (1) RU2354983C2 (en)
WO (1) WO2005055017A2 (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006069930A2 (en) * 2004-12-23 2006-07-06 Endress+Hauser Network of pipes for supplying water or gas and/or for evacuating process water with a hierarchical structure, method for detecting a leakage in a network of pipes of this type and method for the computer-aided determination of a theoretically remaining lifetime of a renewable energy source for at least one flow meter in a
ITMI20071476A1 (en) * 2007-07-23 2009-01-24 Claber Spa "COMMUNICATION SYSTEM BETWEEN IRRIGATION DEVICES UNITS"
DE102007036053B4 (en) * 2007-08-01 2015-05-13 Ams Ag Input device for an electronic device, electronic device, integrated circuit and method
GB2453325A (en) * 2007-10-01 2009-04-08 Npower Monitoring utility consumption
EP2068213A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-10 Siemens Aktiengesellschaft Production facility with wireless sensor
US8619240B2 (en) 2011-02-14 2013-12-31 Fairchild Semiconductor Corporation Adaptive response time acceleration
CN102305647B (en) * 2011-05-10 2014-11-05 安徽润尔兴仪表有限公司 Intermittent excitation electromagnetic flowmeter and control method thereof
DE102011117732B3 (en) * 2011-11-07 2013-03-21 Sensus Spectrum Llc Electromechanical switch connected to a fluid meter
US9207683B2 (en) 2012-01-20 2015-12-08 Infineon Technologies Austria Ag Flow meter device and method of operation
WO2014047812A1 (en) * 2012-09-26 2014-04-03 Qoros Automotive Co., Ltd. Space adjusting system and method for a battery module
CN103278200B (en) * 2013-05-20 2017-06-06 新奥科技发展有限公司 A kind of detection of gas flow rate method
JP6248326B2 (en) * 2013-10-18 2017-12-20 国立大学法人東北大学 Meal-type sensor and sensing method
EP3199931A1 (en) * 2016-01-28 2017-08-02 Kamstrup A/S A consumption meter with a power source energy calculation unit
CN107222366B (en) * 2017-06-08 2019-12-20 江苏博大光通物联科技有限公司 Inspection well environment monitoring method, equipment and system based on low-power-consumption wide area network
CN110584611A (en) * 2019-09-24 2019-12-20 喜临门家具股份有限公司 Sleep monitoring system with good energy-saving effect
CN111781450A (en) * 2020-06-30 2020-10-16 歌尔科技有限公司 Electric parameter sampling method, sampling device, earphone and readable storage medium

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5528621A (en) * 1989-06-29 1996-06-18 Symbol Technologies, Inc. Packet data communication system
DE4041825C2 (en) * 1990-12-24 1996-06-20 Diehl Gmbh & Co Alarm system
US5920827A (en) * 1997-06-27 1999-07-06 Baer; John S. Wireless weather station
EP0898152A1 (en) * 1997-08-18 1999-02-24 Bernina Electronic AG Method for controlling the sample frequency of a sampler for detecting the rotational speed and the direction of rotation of a turbine in a flowmeter and a flowmeter applying the method
DE19835252C2 (en) * 1998-08-04 2000-10-12 Alexander Dorn Method and system for transmitting data and / or control information to a receiving device
AU1443400A (en) * 1998-10-06 2000-04-26 Slc Technologies, Inc. Wireless home fire and security alarm system
US7064671B2 (en) * 2000-06-23 2006-06-20 Fisher Controls International Llc Low power regulator system and method
ATE543669T1 (en) * 2000-07-26 2012-02-15 Bridgestone Americas Tire ELECTRONIC TIRE HANDLING SYSTEM
EP1191310B1 (en) * 2000-08-30 2016-05-04 Techem Energy Services GmbH Turbine flow meter with adaptive sample frequency
DE10134456A1 (en) * 2001-07-16 2003-02-06 Abb Research Ltd Scanning methods for flowmeters
DE10134457A1 (en) * 2001-07-16 2003-02-06 Abb Research Ltd Scanning methods for flowmeters

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006118138A (en) 2008-01-10
WO2005055017A2 (en) 2005-06-16
WO2005055017A3 (en) 2005-09-15
DE10356069A1 (en) 2005-06-23
BRPI0417082A (en) 2007-03-13
CN100468287C (en) 2009-03-11
CN1886766A (en) 2006-12-27
AU2004295729A1 (en) 2005-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2354983C2 (en) Method and device for reducing energy consumption in battery-powered devices
US11885672B2 (en) Wireless battery-powered daylight sensor
JP6157119B2 (en) Wake-up of light sensor in lighting equipment
US20230354496A1 (en) Method and apparatus for controlling light levels to save energy
US5915417A (en) Automatic fluid flow control apparatus
US9633553B2 (en) Systems and methods for compensating for sensor drift in a hazard detection system
US6522078B1 (en) Remotely controlled power supply switching system
EP1751727B1 (en) Wireless sensors
Somov et al. Energy-aware gas sensing using wireless sensor networks
CN106527165B (en) Human body monitoring device, intellectual water closet and controlling intelligent household appliances
CN103080988B (en) Optical smoke detector
GB2423677A (en) A wireless node driven by an ambient light charged power supply
US20100201276A1 (en) Method for saving power consumption of position sensitive detector
CN203827562U (en) Illumination energy saving controller
CN103135513A (en) Indoor information sensing controller and operation method of the same
CN101013522A (en) Intelligent air conditioner control method and system
CN114089427A (en) Microwave detection device for improving detection reliability of human body
US8373125B2 (en) Occupancy detector switch
EP1538579B1 (en) Method and device for power saving in battery driven movement detectors.
CN105491759A (en) Indoor illumination energy-saving control device and energy-saving control method
Bharmal et al. Automatic home lighting solutions using human detection, sunlight intensity and room temperature
KR200290036Y1 (en) A Lighting Equipment Controler
CN213907007U (en) Data monitoring processing platform
WO2022192395A1 (en) Passive infrared sensor occupancy detector, microcontroller and methods of operation
JP2024010667A (en) lighting system

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20110616

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131130