WO2000068643A1 - Verbrauchszähler und verfahren zum ablesen eines ortsfesten verbrauchszählers - Google Patents

Verbrauchszähler und verfahren zum ablesen eines ortsfesten verbrauchszählers Download PDF

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WO2000068643A1
WO2000068643A1 PCT/EP2000/004043 EP0004043W WO0068643A1 WO 2000068643 A1 WO2000068643 A1 WO 2000068643A1 EP 0004043 W EP0004043 W EP 0004043W WO 0068643 A1 WO0068643 A1 WO 0068643A1
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consumption
light
consumption meter
sight glass
camera
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PCT/EP2000/004043
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Michael SCHRÖTER
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Schroeter Michael
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    • G—PHYSICS
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    • Y04S20/30—Smart metering, e.g. specially adapted for remote reading

Definitions

  • the invention relates to a consumption meter according to the preamble of claim 1 and a method for reading a fixed consumption meter according to the preamble of claim 22.
  • Consumption meters are well known and e.g. for measuring water consumption in use.
  • the object of the invention is to design the consumption meter and the method for reading the consumption meter in such a way that the determination of the consumption value can be carried out simply, quickly, reliably and in particular independently of the local environmental situation of the consumption meter.
  • the solution has the advantage that it allows the consumption value to be determined cost-effectively.
  • the data processing of the determined consumption values by an electronic computer up to the automatic creation of the determination of the consumption and the consumption calculation is also possible without further personal activity.
  • the invention makes it possible, by means of a suitable mechanical and optical adaptation, to use commercially available image readers for determining consumption and to thereby exclude sources of human error.
  • Such image readers can be carried out by hand by one person; in this case the reading head of these image readers is essentially the size of a hand (cf. VDI septen Nr.12 from March 26th, 1999).
  • the image reading device in particular a digital camera, is attached above the field of vision of the consumption meter in such a way that all digits of the consumption number or other signs and markings to be read in the field of vision, such as in particular the identification number assigned to each consumer or household be recognized and read seamlessly at the same time.
  • the attached guide can be, for example, a template placed on the image reader, in which the image reader is attached or - depending on the size of the Detection area of the image reader - is laterally movable.
  • the template is adapted to the consumption meter so that the template can only be placed on the consumption meter in very specific positions and therefore the image reading device can only be attached in a very specific direction over the viewing glass of the consumption meter or can be guided over the viewing glass of the image reading device.
  • the invention is based on the knowledge that reliable reading and error-free recognition of the digits and other characters appearing in the field of view of the consumption meter is only guaranteed when using a digital image reading device if the image reading device is in a defined position by means of an adapted guide with the same field of vision, the colors, contrasts and other visibility conditions as well as the lighting conditions are optimally adapted.
  • the combination of consumption meter, guide and image reading device required for reading can also be produced on conventional consumption meters.
  • the guide can be attached to the image reader. It is not necessary to firmly attach a guide to every consumption meter.
  • the reading head of the image reading device is designed such that it is guided in or on the guide rails in a specific direction and position.
  • the further embodiment according to claim 3 has the advantage that the reading process is largely independent of human influence and corresponding human sources of error.
  • the entire field of view is captured in a single exposure process.
  • the reading of the consumption signal is assigned to a specific household in that, in addition to the consumption value, all other data are visual and optional. recorded and stored electronically, which are necessary to determine the consumption of a particular household or consumer.
  • This also includes identification markings that are tamper-proof in the meter.
  • the optics of such image readers can be equipped to be very light-sensitive so that the consumption values or identification markings can be read in any case with the available daylight or artificial light.
  • the reading reliability and reading accuracy are independent of the ambient conditions and in particular lighting conditions.
  • the embodiment according to claim 5 is characterized on the one hand by the fact that very uniform illumination is possible and thereby the legibility and recognizable of the characters to be read out of the field of vision is guaranteed.
  • Appropriate arrangements of the light transmitters on the ring-shaped end face of the light ring allow the illumination of the visible surface to be adjusted according to requirements. It is of particular importance to direct the light rays onto the consumption meter, which has a sight glass that covers the sight surface, in such a way that the light rays are not reflected on the sight glass. This is achieved by appropriate shaping of the light ring with the embodiment according to claim 6, 7 and 8. This prevents light rays reflected on the sight glass from falling back onto the image reading device and being misinterpreted by the image reading device.
  • the embodiment according to claim 9 also serves to avoid reflections.
  • the light ring and / or the reflector ring serve as a guide or at least part of the guide.
  • the image reading device and light transmitter or light sources are matched to one another. You can choose wavelengths of light that are particularly low-reflection.
  • the invention finds a particularly advantageous application in the embodiment according to claim 11, since water meters in particular are often installed in very unfavorable positions.
  • a water meter Compared to consumption meters of other media, a water meter has the characteristic that the meter and the number scale are immersed in the water. This requires a specific adjustment of the optics, but also has the advantage that the counter is not susceptible to contamination. This also applies to the identification mark if it is also under the sight glass.
  • the sight glass can be designed as a lens, especially a weak lens, in order to improve the recognizability of the numbers and other characters.
  • the image reading device which can be used in the context of this invention is preferably a digital camera (claim 12). It can also be a laser scanner which scans the viewing area line by line in a predetermined and controlled sequence, the light value of the data recorded in the process Pixels are stored reproducibly (claim 11).
  • Optical errors, inaccuracies or ambiguities in the image design by the image reading device can be avoided and a clear black / white image of the viewing area can be generated by connecting the image reading device to a computer by means of which a clear assignment of each pixel of the viewing area to a binary signal (black or white) is produced.
  • a binary signal black or white
  • the use of the digital camera also has the advantage that the recording element of the camera shows the correct position when it is read on a display.
  • the visible area generated can also be automatically rotated during reading so that it can be read “by hand” and / or the characters recorded can be compared with predetermined characters stored in the computer of the image reading device, the guide on the consumption counter can be predetermined that the image reading device has the correct orientation to the visible surface.
  • the reading is simplified and made more reliable by the invention.
  • processes can also be included in the reading process that previously had to be done by evaluating the reading values.
  • the data processing of the recorded consumption values and identification marks up to the automatic writing of an invoice is made possible.
  • consumption meters are arranged in inaccessible places, for example in chemical plants or supply shafts. Reading the consumption values is not only difficult in these cases, it is also associated with dangers.
  • the invention also enables a variable configuration of the reading method, with different levels of automation being possible.
  • the goal is also the end-to-end automation including the evaluation of consumption values and, if necessary, the creation of invoices.
  • the method according to claim 22 with the configurations according to claims 23 and 24 serves this purpose.
  • Figure 1 The view of a water meter
  • Figure 2 The partial section of a water meter with an image reader shown in section
  • Figure 3 The partial section of a water meter with a camera shown in section
  • Figure 4 The view of the water meter according to Figure 3
  • Figure 5 Cross section through a consumption meter with remote data transmission
  • Figure 6 Cross section through the optics, the light ring and the consumption meter of one
  • Embodiment (partially)
  • Figure 7 Section through an image reader, guide and consumable with an additional light source and a consumption meter with control wheel
  • FIGS. 8, 8A and 8B Reading of consumption values which occur in a shaft
  • FIG. 9 detail of the image reading devices according to FIGS. 6 and 8
  • the water meter 1 has a housing 4, which is closed at the top, to the visible side, by a sight glass 3 and sealed by an annular seal 5.
  • the housing 4 is flooded with water.
  • the counter 2 is located in the housing 4. This counter is connected to the measuring wheels (not shown) of the water meter.
  • the sight glass is designed as an optical lens and is designed so that, on the one hand, the number (meter reading, consumption value) shown on the display device (counter) is clearly visible, in particular enlarged, that on the other hand optical distortions that occur due to the fact that the counter in Water is immersed, to be compensated.
  • the water meter 1 also has an identification mark 12, shown here as the number 4711. This identification mark is the water meter and its location, e.g. assigned to a specific water consumption point. The identification mark (meter number) is used so that the consumption value read on the counter (display device 2) can be assigned to a specific consumption point and - ultimately - an invoice can be written for a specific person.
  • the identification mark 12 is attached to an identification plate which cannot be removed, changed or damaged from the outside.
  • the identification plate is also attached in the water-flooded housing in such a way that the identification mark 12 appears parallel to and in the vicinity of the consumption value visible on the counter and can be read at the same time.
  • guide rails 6.1, 6.2, 6.3 are attached to the edge of the housing.
  • a pair of guide rails 6.1 and 6.2 is assigned to the consumption value visible on the counter and a further pair of guide rails 6.2 and 6.3 is assigned to the identification mark 12.
  • the guide rails 6.1, 6.2 and 6.3 are designed as V or T-shaped profiles.
  • the image reader 9 can be guided over the base of this profile.
  • the webs are arranged adjacent to the guide rails 6.1 and 6.2, or 6.2 and 6.3 with such a distance that the image reading device can be guided successively over the consumption value and over the identification mark and thereby detects the consumption value or the identification mark.
  • the required accuracy of the guidance depends on the one hand on the geometric design of the head of the image reading device 9 and on the other hand on the opening angle of the optics.
  • the optics of the image reading device in the example are only schematic and symbolic through the lens 7 and the light-sensitive receiver 8 shown. Such image readers are commercially available today and are therefore not described further here.
  • the consumption value and the identification marking are recorded by an image reading device (9) which is designed as a camera.
  • This camera (9) can capture the entire field of view of the water meter (1) with a single setting.
  • the camera is guided (6) onto the field of view, i.e. the display device (2) and the identification mark (12) aligned.
  • the guide (6) is a cylinder jacket or truncated cone jacket.
  • the lower open end is adapted to the outer contours of the water meter (1) and placed on the water meter.
  • the upper end face is adapted to the contours of the camera or the lens attachment for the lens (7) and additionally has a passage for two light sources (15) and the upstream focusing lenses.
  • the guide (6) can be an independent component that is placed on the water meter if necessary and onto which the camera is then attached.
  • the correct position in particular rotational position, can be ensured by interacting markings, notches, optical markings or the like on the guide body on the one hand and the housing of the water meter or the camera on the other hand.
  • the guide (6) can also be permanently connected to the consumption meter. In this case, markings are only required on the pairing of camera and guide body (6).
  • the guide body (6) can also be fixedly attached to the camera or the lens attachment. In this case, markings are only made on the pairing of the cylinder body and consumption meter.
  • the optics of the image reading device (9) or of the camera is
  • the distance between the sight glass (3) and the counter (2) adjusted so that the respective consumption value can be reliably identified even under unfavorable conditions by means of the receiver and the electronics not shown.
  • an initial marking 13 - here in the form of the letter A - is fixed.
  • the image reader is programmed so that the read consumption value is always read and displayed by the initial marker 13, regardless of the direction in which the image reading device is guided along the rails 6.1 and 6.2.
  • the identification marking 12 is provided with an initial marking - here in the form of the letter combination NR.
  • This initial marking also serves the purpose that, through appropriate programming, the image reading device is able to always present the identification marking in the correct direction.
  • Appropriate programming of the image reading device also makes it possible to recognize from the initial markings 13 and 14 which is the identification mark and which is the consumption value. It is therefore irrelevant that the operator guides the image reading device in a certain order first over the consumption value and then over the identification mark.
  • the counter type can be readable by a marking - here: Qnx - for the image reading device.
  • the image reading device is provided with one or two light sources (15) and a corresponding energy source, not shown. Through the lens (10) or a corresponding optic, the light falls on the consumption value or the identification marking in such a way that there is always a constant illumination which is optimally suitable for the image reading device.
  • Commercial digital image readers and cameras today have programming memories, or can be connected to programming memories, by means of which image recognition is possible and the recognized images can be recognized on a small display attached to the image reader. The operator is thus able to read the read consumption value and the identification mark immediately.
  • the value read can also be passed to a small computer carried along.
  • the consumption value or the identification mark can be converted into an alphanumeric signal in this computer.
  • the result of the previous readings and the owner of the point of consumption can also be stored in the computer. This makes it possible to immediately convert the read data into an invoice for a specific person and output it using a suitable printer.
  • the guide body 6 and the camera can also be placed on the consumption counter in an arbitrary rotational position if the computer connected to the electronic-digital camera has suitable software with which the scanned image is used first of all about the scanned image of the consumption value and, if applicable, about the scanned image of the identification mark - can be rotated so far that the computer identifies the scanned image as a sequence of alphanumeric characters can decorate.
  • this rotation can be done by hand. With the appropriate programming, however, the rotation can also be carried out automatically until the correct position is reached.
  • the computer or the software can either recognize whether the correct position has been reached by a corresponding marking (eg starting marking "A").
  • the programming can also be such that the rotation is ended when the computer matches one of the read Recognizes characters with a stored alphanumeric character
  • the computer can now convert the image of the consumption value and the identification mark into the corresponding alphanumeric characters and then evaluate the recorded signals.
  • the computer can be connected to the image reading device according to the first exemplary embodiment or the camera according to the second exemplary embodiment by means of cables, cables and plug connections or else by remote transmission, by radio, infrared and the like.
  • the embodiment of Figure 3, 4 also makes it possible to permanently connect the camera, guide body (6) and consumption meter (1). Such an embodiment is particularly suitable when the consumption meter is located in shafts or in places that are otherwise difficult to access.
  • remote control via cable or wireless, in particular radio, ultrasound, infrared, can be provided to actuate the camera and the light sources.
  • the output signals of the camera can be routed via cable or wirelessly - as described - to the computer, which is preferably always located outside the difficult to access location.
  • FIG. 5 shows that the consumption meter according to this invention can also be used particularly advantageously in places which are difficult to access.
  • a water meter 1 is shown, which measures the flow of a line 17.
  • the line 17 is laid in an underground tunnel 16.
  • the tunnel is accessible through a shaft 18, which can also be several meters deep.
  • the water meter is accessible in the shaft.
  • walking through such shafts is dangerous, since gases can accumulate in such tunnels and shafts, leading to suffocation of the maintenance personnel. Therefore, two people are always required to read water meters at such points.
  • the water meter is permanently equipped with an image reading device 9 with the interposition of a guide 6.
  • the image reading device has a battery 21 as an energy store. This serves to supply a radio device 19 and a remote trigger device 24. Both are firmly connected to the image reading device.
  • the contact between the operator and the image reading device is established via a portable radio 20, for example, which is connected to a computer 22.
  • the computer 22 is operated via the keyboard. In this way, for example Code number for the water meter or the image reader entered and in this way the connection to the image reader can be established.
  • the remote release can be actuated by radio contact, and the consumption value is read in this way by the image reading device and transmitted to the computer.
  • the guide 6 enables a very uniform illumination of the field of view under the viewing glass 3 of a water meter, which is adapted to the conditions.
  • the guide 6 is formed by a hollow cylindrical holder 31.
  • Several light transmitters 27 are distributed on the inner circumference of the holder. Underneath there is a hollow cylindrical light ring 26 and below it a reflection ring 30.
  • the light ring is a preferably transparent, at most translucent, hollow cylindrical body made of glass, plexiglass or the like.
  • the light transmitters 27 are arranged in a specific distribution on the upper end face. The illumination of the field of view can be determined by this distribution.
  • the light rays penetrate the light ring 26 in the axial direction and emerge from the opposite end face 29.
  • the light ring is shaped in the area of this end face 29 so that the surface faces the field of view and forms a cone-shaped ring surface.
  • a reflection ring 30 is arranged in the holder 31 below the end face 29 without obstructing the incidence of light from the end face 29 onto the field of view.
  • the reflection ring 30 has an inner circumferential surface, which likewise forms a cone-shaped ring surface which faces the field of view of the consumption meter. However, this ring surface has a different angle of inclination.
  • the light exit from the end face (exit surface) 29 of the light ring with a certain inclination to the visible surface has the advantage that the light rays do not hit the field of view essentially perpendicularly. This avoids the formation of shadows, but also the reflection of the light in the direction of the light ring.
  • FIG. 9 A to D show details of several designs of light rings:
  • the exit surface 29 faces the sight glass in such a way that the light rays are not reflected on this face but emerge and are thereby broken so that they strike the sight glass.
  • the exit surface is the lower part of the circular cylindrical inner casing of the light ring, which is made possible by the clever arrangement of the reflection surface.
  • the inclination of the reflection ring surface of the reflection ring 30 is selected so that light rays which emanate from the end face 29 of the light ring and are reflected on the sight glass 3 are reflected back on the reflection surface of the reflection ring 30 onto the sight glass and then due to the changed angle of incidence for illumination of the field of vision.
  • a light beam is shown on the left in FIG. 6, which leaves the end face 29 and is reflected directly onto the optics 7 of the image reading device by reflection on the sight glass or field of view of the consumption meter.
  • a light beam is shown on the right, which emanates from the end face 29 and is first thrown back onto the reflection ring surface of the reflection ring on the sight glass 3 and is only then used to illuminate the field of view.
  • an aperture 28 is arranged in front of the optics with lens 7 of the image reading device.
  • this diaphragm is not arranged between the lens and the light-sensitive receiver 8 but between the lens and the object to be photographed.
  • This diaphragm 28 serves the purpose of switching off the rays in the edge regions of the lens, which are particularly prone to scattering and thereby produce ambiguous images.
  • the aperture 28 is therefore used to clearly represent the numbers and other characters and to make them recognizable.
  • light of special color and preferably also light of a narrow wave range is generated (monochromatic light).
  • light sources on the one hand and the light-sensitive receiver 8 on the other hand are matched to one another, so that only light of a certain wavelength is generated and received.
  • Green tones or yellow tones are particularly suitable for water meters, since light in this wave range penetrates water particularly well.
  • Monochromatic light as well as polarized light have the advantage that a uniform, uniform refraction takes place, so that stray light is avoided when the image reading device is defined.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 7 shows that a device can also be integrated in the consumption meter with an image reading device, by means of which the proper functioning of the consumption meter can be monitored.
  • water meters have control wheels which are set in motion by the water flow and whose rotation and rotational speed indicate that water consumption is being recorded.
  • Such a control wheel is shown in the visible surface of the water meter according to FIG. 4.
  • this impeller 33 is scanned by the light rays of a control lamp 38.
  • the light-emitting diode 38 is aligned with the rotating surface of the control wheel 33.
  • the reflected light rays of the light-emitting diode are received by a photodetector 35.
  • the photodetector 35 is also directed onto the surface of the control wheel 33 with a converging lens 36 and with an optical filter 37.
  • the photodetector is connected to a signal generator independent of the image reader, which e.g. the frequency of the light fluctuations detected.
  • the frequency fluctuation arises from the fact that the control wheel 33 has markings with certain distances on the scanned surface.
  • the frequency recorded is a measure of the clean function of the consumption meter.
  • the light rays of the light-emitting diode 38 have a different wavelength than the light sources for illuminating the field of vision when reading the consumption values. This prevents mutual interference.
  • Such monitoring is particularly useful when the image reader is permanently installed on the consumption meter. The consumption meter can then be replaced immediately by appropriate signaling if a malfunction of its function is signaled.
  • the device for scanning the control wheel is here arranged on the aperture ring, which has already been described and is arranged upstream of the lens 7.
  • This arrangement at this point means that the device for monitoring the control wheel can be arranged very close to the field of view and this is advantageous since only a low light intensity is required and interference is avoided. Interference from outside is prevented in particular by the fact that the light ring and the cylindrical holder 31 surround the devices for scanning the control wheel.
  • the exemplary embodiments not only make it possible to read the consumption value independently of human errors, but also to simultaneously evaluate the consumption value. It is particularly advantageous if the camera and / or the computer also has an electronic memory in which the identification marking or the customer data can be stored permanently and the consumption value can be stored at least temporarily. It should be noted that the identification mark can also be permanently and permanently stored in the camera if the camera is permanently installed on the consumption meter. In this case, a special identification mark on the consumption meter is unnecessary. Moreover, by saving at least the last consumption value, it will also be possible to calculate consumption at the next reading of the meter reading. After the calculation, the oldest meter reading (consumption value) can be deleted. With this procedure, it is also possible to simultaneously issue a document, for example an invoice for consumption, for the customer identified by the identification mark when reading the meter reading.
  • a document for example an invoice for consumption
  • the invention makes it possible to visualize the consumption values at the reading point on a screen. They can then be adopted by the operator. It is also possible to transfer the consumption values at the reading point into the memory of a computer carried by the operator. After reading a number of consumption meters, the consumption values can then be transferred to the central computer, which is responsible for calculating the consumption and consumption charge and for invoicing the invoices.
  • the compassionate computer is also set up to store previous consumption values, including the respective identification numbers. It is therefore particularly advantageous if the computer is also equipped with an output device, in particular a printer. This makes it possible, without the aid of the central computer, to calculate the consumption and the consumption consumption and to write out an invoice for the respective consumer customer.
  • the consumption charge can also be debited directly from a customer's bank account via a telephone or other telecommunications connection through an online booking.
  • the embodiment of Figure 8 also shows a consumption meter according to this invention, which is used in a difficult to access place.
  • the water meter is permanently equipped with an image reading device 9 with the interposition of a guide 6.
  • the guide 6 is a conical jacket, which is placed hermetically sealed on the water meter with its lower end face and which hermetically seals the image reading device on its upper end face. This creates a hermetically sealed unit into which no moisture and no dirt can penetrate.
  • the image reading device is connected to a screen (display) 39 via a cable 11.
  • the screen 39 is fixedly mounted in the upper region of the shaft or outside the same. However, it can also be portable.
  • the cable has an adapter at its end to which the screen can be coupled.
  • the assembly 40 in which the screen is integrated, has a battery 21 as an energy store. This is used to supply the image reader 9 and the screen 39 connected.
  • the assembly 40 also has an adapter into which a carrier 41 can be inserted in such a way that it has a precisely defined position with respect to the screen 39.
  • a further camera (transmission camera) 42 can be attached to the free end of the carrier 41. This is, for example, a normal camera, the holder of which, however, is matched to the light rays used by the display.
  • the assembly and the transmission camera are shown enlarged in FIG. 8A.
  • the carrier can be pivoted into its working position or laterally by means of a hinge. It is important that the carrier also has a protective cylinder 47 which, when the carrier 42 is installed, surrounds it in the working position of the carrier and shields it against extraneous light.
  • a filter 48 which is matched to the light emitted by the screen 39, can also be fitted in the protective cylinder.
  • a binarization of the signals emanating from the display can be achieved by means of this filter, so that the transmission camera records their light signals only as “present” or “not present”.
  • Both the image recording device 9 and the transmission camera 49 are always set and focused identically. This can ensure that the recordings are made very quickly and always with the same quality.
  • the operator can switch on the power supply and the connection to the image reader 9 on the structural unit 40 by means of switch 46.
  • the reading data of the water meter appear on the display 39.
  • the display is then photographed by the transmission camera 42.
  • the captured image of the display can then be digitized and immediately e.g. transmitted to a remote computer 22 by a portable radio 20.
  • the remote computer 22 not shown, is equipped with a reading device (scanner).
  • the image produced by the camera 42 is thus read into the computer, so that the computer can evaluate the reading data from the water meter and produce a consumption bill.
  • the structural unit or, alternatively, the image recording device can be provided with a memory and a time control.
  • the time control the water meter can be read at predetermined times - for example, every first month of the month - and the reading data can be saved.
  • the stored data are shown on the display 39 by switching on the unit 40 and then transferred to the transmission camera.
  • the display of the screen is shown in Fig. 8B.
  • the display not only has an image part but also a control display 43 within the recording area of the transmission camera 42, in which light signals 44 can indicate the status of the meter and / or a sequence of numbers 45 the code number for the water meter. These data are also photographed by the transmission camera 42 and then read into the computer.
  • Adapter for connection to a central computer
  • control lamp 5 39. screen, display

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Abstract

Einem Verbrauchszähler (1) zur Messung und optisch lesbaren Anzeige einer Messgrösse, z.B. ein Wasserzähler, ist ein elektronisches Bildlesegerät (9) zugeordnet, das in Führungen über den Ablesezeilen und über dem Sichtglas (3) des Verbrauchszählers positionierbar oder führbar ist. Das Bildlesegerät (9) ist mit einer Optik- Linse (7) versehen, die der optischen Ausbildung des Sichtglases und der optischen Situation, insbesondere der geometrischen Lage des Anzeigegeräts (2) hinter dem Sichtglas angepasst ist. Der Verbrauchszähler weist eine Identifikationsmarkierung (12) auf, welche ebenfalls im Bereich einer Führung Führungsschienen (6.2, 6.3) liegt und welche relativ zu der Führung derart angeordnet ist, dass sie mit dem Bildlesegerät ohne Änderung von dessen Optik lesbar ist.

Description

VERBRAUCHSZÄHLER UND VERFAHREN ZUM ABLESEN EINES ORTSFESTEN VERBRAUCHSZÄHLERS
Die Erfindung betrifft einen Verbrauchszähler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. und ein Verfahren zum Ablesen eines ortsfesten Verbrauchszählers nach dem Ober- begriff des Anspruchs 22.
Verbrauchszähler sind allgemein bekannt und z.B. zum Messen des Wasserverbrauchs in Gebrauch.
Bei derartigen Verbrauchszählern müssen zur Ermittlung des Verbrauchs Zahlen optisch „von Hand" abgelesen und einer Verbrauchsstelle oder einem Haushalt, zuge- ordnet werden.. Da die Verbrauchszähler selten an einer zum Ablesen günstigen Stelle angebracht sind, ist das Ablesen zeitaufwendig, zuweilen recht schwierig und auch mit Unsicherheiten behaftet.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Verbrauchszähler und das Verfahren zum Ablesen des Verbrauchszählers so auszugestalten, daß die Ermittlung des Verbrauchwertes einfach, schnell, sicher und insbesondere unabhängig von der örtlichen Umgebungssituation des Verbrauchszählers durchgeführt werden kann.
Die Lösung ergibt sich aus Anspruch 1 bzw. Anspruch 22.
Die Lösung hat den Vorteil, daß sie eine kostengünstige Ermittlung des Verbrauchswertes gestattet. Auch die datentechnische Weiterverarbeitung der er- mittelten Verbrauchswerte durch einen elektronischen Rechner bis hin zur automatischen Erstellung der Ermittlung des Verbrauchs und der Verbrauchsrechnung ist ohne weitere persönlichen Tätigkeit möglich. Die Erfindung ermöglicht es, durch eine geeignete mechanische und optische Anpassung handelsübliche Bildlesegeräte für die Verbrauchsermittlung einzusetzen und dabei menschliche Fehlerquellen auszu- schließen.
Derartige Bildlesegeräte können von einer Person mit der Hand geführt werden; in diesem Falle ist der Lesekopf dieser Bildlesegeräte im wesentlichen handgroß (vgl. VDI Nachrichten Nr.12 vom 26.März 1999).
Mit der vorgesehenen Führung des Bildlesegerätes ist das Bildlesegerät, insbesonde- re eine digitale Kamera, so über dem Sichtfeld des Verbrauchszählers angebracht, daß sämtlichen Ziffern der Verbrauchszahl bzw. sonstige im Sichtfeld abzulesende Zeichen und Markierungen, wie insbesondere die jedem Verbraucher bzw. Haushalt zugeteilte Identifikationsnummer gleichzeitig lückenlos erkannt und gelesen werden.
Die dazu angebrachte Führung kann z.B. eine auf das Bildlesegerät aufgesetzte Schablone sein, in der das Bildlesegerät angebracht oder - je nach der Größe des Erfassungsbereiches des Bildlesegerätes - seitlich beweglich ist. Die Schablone ist dem Verbrauchszähler so angepaßt, daß die Schablone nur in ganz bestimmten Positionen auf den Verbrauchszähler aufgesetzt werden kann und daher das Bildlesegerät nur in einer ganz bestimmten Richtung über dem Sichtglas des Verbrauchszähler angebracht bzw. über das Sichtglas des Bildlesegerätes führbar ist.
Die Erfindung geht aiso von der Erkenntnis aus, daß ein sicheres Lesen und fehlerfreies Erkennen der in dem Sichtfeld des Verbrauchszählers erscheinenden Ziffern und sonstigen Zeichen nur dann bei Verwendung eines digitalen Bildlesegerätes gewährleistet ist, wenn das Bildiesegerät mittels einer angepaßten Führung in einer de- finierten Stellung mit stets identischem Sichtfeld den Größen Farben, Kontrasten und sonstigen Sichtverhältnissen sowie den Lichtverhältnissen in optimaler Weise angepaßt ist.
In der Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird erreicht, daß auch an konventionellen Verbrauchszählern die zum Ablesen erforderliche Kombination von Verbrauchszähler, Führung und Bildlesegerät hergestellt werden kann. Dabei kann die Führung an dem Bildlesegerät angebracht sein. Es ist nicht erforderlich, an jedem Verbrauchszähler eine Führung fest anzubringen.
Es kann sich z.B. um Führungsschienen handeln, welche über dem Sichtglas des Verbrauchszählers angebracht sind. In diesem Falle ist der Lesekopf des Bildlesege- rätes derart ausgebildet, daß er in oder an den Führungsschienen in einer bestimmten Richtung und Position geführt wird.
Die weitere Ausgestaltung nach Anspruch 3 hat den Vorteil, daß der Ablesevorgang weitgehend von menschlichem Einfluß und entsprechenden menschlichen Fehlerquellen unabhängig wird. Das Sichtfeld wird in einem einzigen Belichtungsvorgang insgesamt aufgenommen. Die Zuordnung des abgelesenen Verbrauchssignals zu einem bestimmten Haushalt geschieht dadurch, daß neben dem Verbrauchswert alle sonstigen Daten optisch und gflls. datentechnisch erfaßt und elektronisch speichert, die zur Ermittlung des Verbrauchs eines bestimmten Haushalts oder Verbrauchers erforderlich sind. Dazu gehören auch Identifikationsmarkierungen, die fälschungssi- eher in dem Zähler angebracht sind.
Die Optiken derartiger Bildlesegeräte können sehr lichtempfindlich ausgestattet sein, damit die Verbrauchswerte bzw. identifikationsmarkierungen bei dem vorhandenen Tageslicht oder künstlichem Licht jedenfalls gelesen werden können. In der vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 4 ist die Ablesesicherheit und Ablesegenauig- keit unabhängig von den Umgebungsbedingungen und insbesondere Lichtbedingungen.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 zeichnet sich zum einen dadurch aus, daß eine sehr gleichmäßige Ausleuchtung möglich und dadurch die Lesbarkeit und Erkennbar- keit der auszulesenden Zeichen des Sichtfeldes gewährleistet ist. Durch entsprechende Anordnungen der Lichtsender auf der ringförmigen Stirnseite des Leuchtringes läßt sich die Ausleuchtung der Sichtfläche den Anfordernissen entsprechend einstellen. Von besonderer Wichtigkeit ist es, die Lichtstrahlen auf den Verbrauchszähler, welcher ein Sichtglas besitzt, welches die Sichtfläche abdeckt, derart zu richten, daß die Lichtstrahlen nicht an dem Sichtglas reflektiert werden. Durch entsprechende Formgebung des Leuchtringes mit den Ausführung nach Anspruch 6, 7 und 8 wird dies erreicht. Dabei wird vermieden, daß am Sichtglas reflektierte Lichtstrahlen zurück auf das Bildlesegerät fallen und von dem Bildlesegerät falsch interpretiert werden.
Der Vermeidung von Reflexionen dient auch die Ausführung nach Anspruch 9.
Bei den Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 5 bis 9 ist es möglich, keine besondere Führung vorzusehen. Vielmehr wird hierbei vorzugsweise vorgeschlagen, daß der Leuchtring und/ oder der Reflektorring als Führung oder zumindest Teil der Füh- rung dienen.
Für die Erkennbarkeit der abzulesenden Zahlen und sonstigen Zeichen ist es von besonderem Vorteil, wenn Bildlesegerät und Lichtsender bzw. Lichtquellen entsprechend Anspruch 10 aufeinander abgestimmt sind. Man kann hierbei Wellenlängen des Lichts wählen, die besonders reflexionsarm sind. Eine besonders vorteilhafte Anwendung findet die Erfindung in der Ausgestaltung nach Anspruch 11 , da gerade Wasserzähler häufig in sehr ungünstigen Lagen angebracht sind.
Ein Wasserzähler hat gegenüber Verbrauchszählern anderer Medien die Eigenart, daß das Zählwerk und die Zahlenskala in das Wasser eingetaucht ist. Dies erfordert eine spezifische Anpassung der Optik, hat aber auch den Vorteil, daß das Zählwerk nicht verschmutzungsanfällig ist. Dies gilt auch für die Identifikationsmarkierung, wenn auch diese unter dem Sichtglas liegt. Dabei kann das Sichtglases als Linse, vor allem schwache Linse ausgebildet sein, um die Erkennbarkeit der Zahlen und sonstigen Zeichen zu verbessern. Die Erfindung hat - wie gesagt - den Vorteil, daß auch eine datentechnische Weiterverarbeitung der aufgenommenen Verbrauchswerte bzw. Identifikationsmarkierungen möglich ist, da das Bildlesegerät in einer heute üblichen marktgängigen Bauart die ermittelten Zahlen zunächst zwar nur als Bild, jedoch in digitalisierter Form aufnimmt. Der richtigen Erkennung und Darstellung dieser Bilder und der Umwandlung dieser Bilder in alphanumerische Zeichen können besondere Markierungen der Zeilen dienen, in denen sich abzulesende Werte befinden. Zur Umwandlung der Bilder in al- phanumerische Zeichen wird eine OCR Software = optical character recognition - Software verwandt.
Das Bildlesegeräte, das im Rahmen dieser Erfindung verwendbar ist, ist vorzugsweise eine Digitalkamera (Anspruch 12).. Es kann sich auch um einen Laser-Scanner handeln, welcher die Sichtfläche in einer vorgegebenen und gesteuerten Sequenz zeilenweise abtastet, wobei der Lichtwert der dabei erfaßten Bildpunkte reproduzierbar gespeichert wird (Anspruch 11).
Es ist bei den heute marktgängigen Bildiesegeräten möglich, die gelesenen Daten auf einem Bildschirm (auf Display) darzustellen, so daß die Bedienungsperson die aufge- nommenen Daten von Hand in ein schriftliches Dokument übertragen kann, sofern die in den Ansprüchen 1 bis 13 aufgezeigten Ausgestaltungen zumindest in einer den jeweiligen Anforderungen entsprechenden Weise genüge getan ist.
Optische Fehler, Ungenauigkeiten oder Zweideutigkeiten der Bildgestaltung durch das Bildlesegerät kann man dadurch vermeiden und ein eindeutig schwarz / weißes Bild der Sichtfläche erzeugen, indem das Bildlesegerät mit einem Rechner verbunden wird, durch den eine eindeutige Zuordnung jedes Bildpunktes der Sichtfläche zu einem binären Signal (schwarz oder weiß) hergestellt wird. Eine derartige Darstellung besitzt eine Deutlichkeit, die mit rein optischen Mitteln nicht erzielbar ist.
Die Verwendung der digitalen Kamera hat auch den Vorteil, daß das Aufnahmeele- ment der Kamera beim Ablesen auf einem Display die richtige Lage anzeigt. Durch die Verbindung des Bildlesegerätes mit einem Rechner kann die erzeugte Sichtfläche beim Ablesen aber auch automatisch so gedreht werden, daß ein Ablesung „von Hand" und/ oder der Vergleich der aufgenommenen Zeichen mit vorgegebenen, in dem Rechner eingespeicherten Zeichen möglich ist. Auch durch Einrasterung des Bildlesegerätes, der Führung an dem Verbrauchszähler läßt sich vorbestimmen, daß das Bildlesegerät die richtige Ausrichtung zu der Sichtfläche hat.
Um die Funktion des Verbrauchszählers auch über lange Zeit bei geringem Energieverbrauch überwachen zu können sowie zur Sicherheit und Zuverlässigkeit dieser Überwachung werden die Ausgestaltungen nach Anspruch 14 oder insbesondere 15 vorgeschlagen. Diese Überwachung ist nach Anspruch 16 so ausgestaltet, daß keine Beeinträchtigung der Verbrauchsablesung stattfindet.
Sofern das Ablesen der Verbrauchszähler weiterhin durch eine Bedienungsperson erfolgt, wird das Ablesen durch die Erfindung vereinfacht und zuverlässiger gemacht. Es können jedoch auch Vorgänge in den Ablesevorgang einbezogen werden, die bis- her nachfolgend durch Auswertung der Ablesewerte geschehen mußten. In der Ausgestaltung nach Anspruch 18 wird die datentechnische Verarbeitung der aufgenommenen Verbrauchswerte und Identifikationsmarkierungen bis hin zum automatischen Schreiben einer Rechnung ermöglicht. In vielen Fällen sind Verbrauchszähler an unzugänglichen Stellen angeordnet, z.B. in chemischen Anlagen oder Versorgungsschächten. Das Ablesen der Verbrauchswerte ist in diesen Fällen nicht nur schwierig, sondern auch mit Gefahren verbunden. Durch feste Installation des Bildlesegerätes und der Führung an dem Verbrauchszähler und die Verbindung des Bildlesegerätes mit dem zugeordneten Rechner läßt sich dieses Problem insbesondere in der Ausgestaltung nach Anspruch 18, 19, 20 und 21 vermeiden.
Die Erfindung ermöglicht mit ihren unterschiedlichen Ausgestaltungen auch eine variable Ausgestaltung des Ableseverfahrens, wobei unterschiedliche Stufen von Auto- matisierung möglich sind. Ziel ist jedoch auch die durchgängige Automatisierung einschließlich der Auswertung der Verbrauchswerte und gegebenenfalls der Erstellung von Rechnungen. Diesem Ziel dient das Verfahren nach Anspruch 22 mit den Ausgestaltungen nach Anspruch 23 und 24.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 : Die Ansicht eines Wasserzählers
Figur 2: Den teilweisen Schnitt eines Wasserzählers mit einem im Schnitt dargestellten Bildlesegerät Figur 3: Den teilweisen Schnitt eines Wasserzählers mit einer im Schnitt dargestellten Kamera
Figur 4: Die Ansicht des Wasserzählers nach Figur 3
Figur 5: Querschnitt durch einen Verbrauchszähler mit Datenfernübertragung
Figur 6: Querschnitt durch die Optik, den Leuchtring und den Verbrauchszähler ei- nes
Ausführungsbeispiels (teilweise)
Figur 7: Schnitt durch ein Bildlesegerät, Führung und Verbrauchskörper mit einer Zusatzlichtquelle und einem Verbrauchszähler mit Kontrollrad
Figur 8, 8A und 8B: Ablesung von Verbrauchswerten, welche in einem Schacht an- fallen
Figur 9 Detail der Bildlesegeräte nach Fig. 6 und 8
Die in den Figuren 1 - 9 dargestellten Geräte entsprechen sich weitgehend. In der folgenden Beschreibung sind funktionsgleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Die folgende Beschreibung gilt für sämtliche Figuren und Ausführungsbeispiele, es sei denn, es wird auf die Unterschiede ausdrücklich hingewiesen.
Der Wasserzähler 1 weist eine Gehäuse 4 auf, welches nach oben, zur Sichtseite, durch ein Sichtglas 3 verschlossen und durch eine Ringdichtung 5 abgedichtet ist. Das Gehäuse 4 ist mit Wasser geflutet. In dem Gehäuse 4 befindet sich das Zählwerk 2 . Dieses Zählwerk ist mit den Meßrädern (nicht dargestellt) des Wasserzählers verbunden. Das Sichtglas ist als optische Linse ausgeführt und ist so gestaltet, daß zum einen die auf dem Anzeigegerät (Zählwerk) dargestellte Zahl (Zählerstand, Verbrauchswert) gut sichtbar, insbesondere vergrößert sichtbar ist, daß andererseits optische Verzerrungen, die dadurch eintreten, daß das Zählwerk in Wasser eingetaucht ist, kompensiert werden. Der Wasserzähler 1 weist ferner eine Identifikationsmarkierung 12 auf, hier dargestellt als die Zahl 4711. Diese Identifikationsmarkierung ist dem Wasserzähler und seinem Anbringungsort, z.B. einer bestimmten Wasserverbrauchsstelle zugeordnet. Die Identifikationsmarkierung (Zählernummer) dient da- zu, daß der an dem Zählwerk (Anzeigegerät 2) abgelesene Verbrauchswert einer bestimmten Verbrauchsstelle zugeordnet und - letztlich - eine Rechnung für eine bestimmte Person geschrieben werden kann.
Die Identifikationsmarkierung 12 ist an einem Identifikationsschild angebracht, das von außen nicht entfernt, geändert oder beschädigt werden kann. In dem dargestell- ten Beispiel ist das Identifikationsschild ebenfalls in dem wassergefluteten Gehäuse so angebracht, daß die Identifikationsmarkierung 12 parallel zu und in der Nähe des an dem Zählwerk sichtbaren Verbrauchswertes erscheint und gleichzeitig mit diesem ablesbar ist.
Für das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 gilt: Oberhalb des Sichtglases sind an dem Rand des Gehäuses Führungsschienen 6.1 , 6.2, 6.3 angebracht. Jeweils ein Paar von Führungsschienen 6.1 und 6.2 ist dem an dem Zählwerk sichtbaren Verbrauchswert und ein weiteres Paar von Führungsschienen 6.2 und 6.3 der Identifikationsmarkierung 12 zugeordnet. Die Führungsschienen 6.1 , 6.2 und 6.3 sind als V- oder T-förmige Profile ausgebildet. Über die Basis dieses Profils kann das Bildlesegerät 9 geführt werden. Dazu sind die Stege benachbart der Führungsschienen 6.1 und 6.2, bzw. 6.2 und 6.3 mit einem solchem Abstand angeordnet, daß das Bildlesegerät nacheinander über den Verbrauchswert und über die Identifikationsmarkierung geführt werden kann und dabei den Verbrauchswert bzw. die Identifikationsmarkierung erfaßt. Die erforderliche Genauigkeit der Führung hängt dabei zum einen von der geometrischen Ausbildung des Kopfes des Bildlesegerätes 9 und zum anderen von dem Öffnungswinkel der Optik ab. Die Optik des Bildlesegerätes ist in dem Beispiel lediglich schematisch und symbolisch durch die Linse 7 und den lichtempfindlichen Empfänger 8 dargestellt. Derartige Bildlesegeräte sind heute handelsüblich und werden daher hier nicht weiter geschildert.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3, 4 erfolgt die Aufnahme des Verbrauchswertes und der Identifikationsmarkierung durch ein Bildlesegerät (9), welches als Kamera ausgebildet ist. Diese Kamera (9) kann mit einer einzigen Einstellung das gesamte Sichtfeld des Wasserzählers (1) erfassen. Die Kamera ist mittels einer Führung (6) auf das Sichtfeld, d.h. das Anzeigegerät (2) sowie die Identifikationsmarkierung (12) ausgerichtet. Bei der Führung (6) handelt es sich um einen Zylindermantel oder Kegelstumpfmantel. Die untere offene Stirnseite ist den Außenkonturen des Wasserzählers (1) angepaßt und auf den Wasserzähler gesetzt. Die obere Stirnfläche ist den Konturen der Kamera bzw. des Linsenvorsatzes für die Linse (7) angepaßt und weist zusätzlich einen Durchlaß für zwei Lichtquellen (15) und die vorgeordneten Bündelungslinsen auf. Die Führung (6) kann ein selbständiges Bauelement sein, das bei Bedarf auf den Wasserzähler gesetzt wird und auf welches sodann die Kamera aufgesteckt wird. In diesem Falle kann die richtige Position, insbesondere Drehlage, durch zusammenwirkende Markierungen, Kerben, optische Markierungen oder dergleichen an dem Führungskörper einerseits und dem Gehäuse des Wasserzählers bzw. der Kamera andererseits sichergestellt werden.
Die Führung (6) kann auch mit dem Verbrauchszähler fest verbunden sein. In diesem Falle sind Markierungen nur an der Paarung von Kamera und Führungskörper (6) erforderlich. Andererseits kann der Führungskörper (6) auch an der Kamera bzw. dem Linsenvorsatz fest angebracht sein. In diesem Falle sind Markierungen nur an der Paarung von Zylinderkörper und Verbrauchszähler angebracht.
Für alle Ausführungsbeispiele gilt: Die Optik des Bildlesegerätes (9) bzw. der Kamera ist
=> der Optik des Sichtglases (3),
=> dem Abstand zwischen dem Lesekopf mit Linse (7) einerseits und dem Sichtglas (3) andererseits, sowie
=> dem Abstand zwischen dem Sichtglas (3) und dem Zählwerk (2) so angepaßt, daß der jeweilige Verbrauchswert mittels des Empfängers und der nicht weiter dargestellten Elektronik auch unter ungünstigen Verhältnissen sicher identifiziert werden kann. Das bedeutet, daß die Optik des Bildlesegerätes, die Optik des Sichtglases und des dadurch sichtbaren Zählwerkes, sowie die Anbringung der Führungsschienen 6.1 bis 6.3 bzw. des Führungskörpers 6 aufeinander abgestimmt sein müssen.
Vor dem Verbrauchswert, welcher an dem Zählwerk erscheint, ist eine Anfangsmarkierung 13 - hier in Form des Buchstaben A - fest angebracht. Das Bildlesegerät ist so programmiert, daß der abgelesene Verbrauchswert stets von der Anfangsmarkierung 13 ausgelesen und dargestellt wird, unabhängig davon, in welcher Richtung das Bildlesegerät längs der Schienen 6.1 und 6.2 geführt wird.
In gleicher weise ist die Identifikationsmarkierung 12 mit einer Anfangsmarkierung - hier in Form der Buchstabenkombination NR - versehen. Auch diese Anfangsmarkierung dient dem Zweck, daß durch entsprechende Programmierung das Bildlesegerät in der Lage ist, die Identifikationsmarkierung stets in der richtigen Richtung darzustellen. Durch entsprechende Programmierung des Bildlesegerätes wird anhand der Anfangsmarkierungen 13 und 14 ferner erkannt, welches die Identifikationsmarkie- rung und welches der Verbrauchswert ist. Es kommt also nicht darauf an, daß die Bedienungsperson das Bildlesegerät in einer bestimmten Reihenfolge zunächst über den Verbrauchswert und dann über die Identifikationsmarkierung führt.
Weiterhin kann der Zählertyp durch eine Markierung - hier: Qnx - für das Bildlesegerät lesbar sein. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Bildlesegerät mit einer bzw. zwei Lichtquellen (15) und einer entsprechenden nicht dargestellten Energiequelle versehen. Durch die Linse (10) bzw. eine entsprechende Optik fällt das Licht derartig auf den Verbrauchswert, bzw. die Identifikationsmarkierung, daß stets eine gleichbleibende und für das Bildlesegerät optimal geeignete Ausleuchtung gegeben ist. Handelsübliche digitale Bildlesegeräte und Kameras weisen heute Programmierspeicher auf, oder sind mit Programmierspeichern verbindbar, durch die Bilderkennung möglich ist und die erkannten Bilder auf einem an dem Bildlesegerät angebrachten kleinen Display erkennbar sind. Die Bedienungsperson ist also in der Lage, den abgelesenen Verbrauchswert und die Identifikationsmarkierung sofort zu lesen. Durch eine Datenleitung (11) kann aber auch der abgelesene Wert zu einem mitgeführten kleinen Rechner geleitet werden. In diesem Rechner kann der Verbrauchswert bzw. die Identifikationsmarkierung in ein alphanumerisches Signal verwandelt werden. Dabei kann in dem Rechner auch das Ergebnis der vorangegangenen Ablesungen sowie der Inhaber der Verbrauchsstelle gespeichert sein. Dadurch wird es möglich, die abgelesenen Daten sofort in eine Rechnung für eine bestimmte Person umzusetzen und mittels eines dafür geeigneten Druckers auszugeben.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 kann der Führungskörper 6 und die Kamera auch in willkürlicher Drehlage auf den Verbrauchszähler gesetzt werden, wenn der mit der elektronisch-digitalen Kamera verbundene Rechner über eine geeignete Software verfügt, mit welcher das eingelesene Bild - es handelt sich zunächst um das eingelesene Bild des Verbrauchswertes sowie gegebenenfalls um das eingelesene Bild der Identifikationsmarkierung - soweit gedreht werden kann, daß der Rechner das eingelesene Bild als eine Folge alphanumerischer Zeichen identifi- zieren kann. Wie bei üblichen Zeichenprogrammen kann diese Drehung von Hand erfolgen. Durch entsprechende Programmierung kann die Drehung jedoch auch selbsttätig durchgeführt werden, bis die richtige Lage erreicht ist. Ob die richtige Lage erreicht ist, kann der Rechner bzw. die Software entweder an einer entsprechenden Markierung (z.B. Anfangsmarkierung „A") erkennen. Die Programmierung kann aber auch derart sein, daß die Drehung beendet wird, wenn der Rechner die Übereinstimmung eines der eingelesenen Zeichen mit einem eingespeicherten alphanumerischen Zeichen erkennt. Nunmehr kann der Rechner das Bild des Verbrauchswertes und der Identifikationsmarkierung in die entsprechenden alphanumerischen Zeichen umwan- dein und sodann die aufgenommenen Signale auswerten.
Der Rechner kann mit dem Bildlesegerät nach dem ersten Ausführungsbeispiel bzw. der Kamera nach dem zweiten Ausführungsbeispiel durch Kabel, Kabel und Steckverbindungen oder aber auch durch Fernübertragung, durch Funk, Infrarot und dergleichen verbunden sein. Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3, 4 macht es auch möglich, Kamera, Führungskörper (6) und Verbrauchszähler (1) auf Dauer miteinander zu verbinden. Eine derartige Ausführung eignet sich insbesondere dann, wenn der Verbrauchszähler in Schächten oder an sonst schwer zugänglichen Orten sich befindet. In diesem Falle kann zur Betätigung der Kamera und der Lichtquellen eine Fernbedienung über Kabel oder drahtlos, insbesondere Funk, Ultraschall, Infrarot vorgesehen werden. In diesem Falle können die Ausgangssignale der Kamera über Kabel oder drahtlos - wie geschildert - zu dem Rechner geführt werden, der sich vorzugsweise immer außerhalb des schwer zugänglichen Ortes befindet.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 5 zeigt, daß der Verbrauchszähler nach dieser Erfindung besonders vorteilhaft auch an schwer zugänglichen Stellen eingesetzt werden kann. Dargestellt ist ein Wasserzähler 1 , der den Durchfluß einer Leitung 17 mißt. Die Leitung 17 ist in einem unterirdischen Tunnel 16 verlegt. Der Tunnel ist durch einen Schacht 18 zugänglich, der auch mehrere Meter tief sein kann. In dem Schacht ist der Wasserzähler zugänglich. Bekanntlich ist das Begehen derartiger Schächte gefährlich, da sich in derartigen Tunneln und Schächten Gase sammeln können, die zur Erstickung des Wartungspersonals führen. Daher sind zum Ablesen von Wasserzählern an derartigen Stellen stets zwei Personen erforderlich.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Wasserzähler mit einem Bildlesegerät 9 unter Zwischenschaltung einer Führung 6 dauerhaft bestückt. Das Bildlesegerät weist als Energiespeicher eine Batterie 21 auf. Diese dient zur Versorgung eines Funkgerätes 19 und eines Femauslösegerätes 24. Beide sind fest mit dem Bildlesegerät verbunden. Der Kontakt von der Bedienungsperson zu dem Bildlesegerät wird über ein z.B. tragbares Funkgerät 20 hergestellt, das mit einem Rechner 22 verbunden ist. Der Rechner 22 wird über Tastatur bedient. Auf diese Weise kann z.B. eine Codenummer für den Wasserzähler bzw. das Bildlesegerät eingegeben und auf diese Weise die Verbindung zu dem Bildlesegerät hergestellt werden. Durch Funkkontakt ist die Fernauslösung zu betätigen, und es wird auf diese Weise der Verbrauchswert durch das Bildlesegerät abgelesen und zu dem Rechner übertragen. Das Ausführungsbeispiel nach Figur 6 ermöglicht eine sehr gleichmäßige und den Verhältnissen angepaßte Ausleuchtung des Sichtfeldes unter dem Sichtglas 3 eines Wasserzählers. Die Führung 6 wird in diesem Falle durch einen hohlzylindrischen Halter 31 gebildet. Auf dem Innenumfang des Halters sind mehrere Lichtsender 27 verteilt. Darunter befindet sich ein hohlzylindrischer Leuchtring 26 und darunter ein Reflexionsring 30. Der Leuchtring ist ein vorzugsweise durchsichtiger, allenfalls durchscheiniger hohlzylindrischer Körper aus Glas, Plexiglas oder dergleichen. Auf der oberen Stirnfläche sind die Lichtsender 27 in einer bestimmten Verteilung angeordnet. Durch diese Verteilung kann die Ausleuchtung des Sichtfeldes bestimmt werden. Die Lichtstrahlen durchdringen den Leuchtring 26 in axialer Richtung und treten an der gegenüberliegenden Stirnfläche 29 aus. Der Leuchtring ist im Bereich dieser Stirnfläche 29 so geformt, daß die Oberfläche dem Sichtfeld zugewandt ist und eine kegelmantelförmige Ringfläche bildet. In dem Halter 31 ist unterhalb der Stirnfläche 29 ein Reflexionsring 30 angeordnet, ohne den Lichteinfall von der Stirnfläche 29 auf das Sichtfeld zu behindern. Der Reflexionsring 30 besitzt eine Innenumfangsfläche, welche ebenfalls eine kegelmantelförmige Ringfläche bildet, welche dem Sichtfeld des Verbrauchszählers zugewandt ist. Diese Ringfläche besitzt jedoch einen anderen Neigungswinkel. Der Lichtaustritt aus der Stirnfläche (Austrittsfläche) 29 des Leuchtrings mit einer bestimmten Neigung zur Sichtfläche hat den Vorteil, daß die Lichtstrahlen im wesentlichen nicht senkrecht auf das Sichtfeld treffen. Dadurch wird eine Schattenbildung vermieden, ebenso aber auch die Reflexion des Lichtes in Richtung des Leuchtringes.
Die Figuren 9 A bis D zeigen als Details mehrere Ausbildungen von Leuchtringen:
Bei der Ausführung nach Fig.9A ist die Austrittsfläche 29 dem Sichtglas derart zugewandt, daß die Lichtstrahlen an dieser Fläche nicht zurückgeworfen werden sondern austreten und dabei so gebrochen werden, daß sie auf das Sichtglas treffen.
Das gilt auch für die Ausführungen nach Figuren 9B, C und D; jedoch ist hier jeweils noch eine Reflexionsfläche an dem Leuchtring angebracht, auf welchen die Lichtstrahlen treffen und sodann in den Leuchtring zurückgeworfen werden, so daß sie auf die Austrittsfläche unter einem günstigen Winkel treffe. Dieser wird durch die unter- schiedlichen Relativlagen der Reflexionsfläche zu der Austrittsfläche, die in den Figuren beispielhaft dargestellt ist, so gewählt, daß die Lichtstrahlen vollständig jedoch mit einer auf das Sichtglas gerichteten Brechung aus der Austrittsfläche austreten. In Fig.)D ist die Austrittsfläche zusätzlich mit prismatischen ringförmigen Riefen versehen, mit denen sich die Brechung und Ablenkung der Lichtstrahlen weiter beeinflus- sen läßt. Bemerkenswert an der Ausführung nach den Figuren 9C und 9D ist weiterhin, daß die Austrittsfläche der untere Teil des kreiszylindrischen Innenmantels des Leuchtrings ist, was durch die geschickte Anlage der Reflexionsfläche ermöglicht wird. Die Neigung der Reflexionsringfläche des Reflexionsrings 30 wird so gewählt, daß Lichtstrahlen, die von der Stirnfläche 29 des Leuchtringes ausgehen und an dem Sichtglas 3 reflektiert werden, an der Reflexionsfläche des Reflexionsringes 30 wieder zurückgeworfen werden auf das Sichtglas und dann infolge des geänderten Einfallswinkels zur Ausleuchtung des Sichtfeldes beitragen. In Figur 6 ist links ein Licht- strahl dargestellt, der die Stirnfläche 29 verläßt und durch Reflexion an dem Sichtglas oder Sichtfeld des Verbrauchszählers direkt auf die Optik 7 des Bildlesegerätes zurückgeworfen wird. Rechts ist ein Lichtstrahl dargestellt, der von der Stirnfläche 29 ausgeht und zunächst an dem Sichtglas 3 auf die Reflexionsringfläche des Reflexionsring zurückgeworfen und dann erst zur Ausleuchtung des Sichtfeldes nutzbar gemacht wird.
Es ist weiterhin in Figur 6 dargestellt, jedoch in allen Ausführungsbeispielen generell vorteilhaft, daß der Optik mit Linse 7 des Bildlesegerätes eine Blende 28 vorgeordnet ist. Anders, als bei einer Kamera üblich, ist diese Blende nicht zwischen der Linse und dem lichtempfindlichen Empfänger 8 sondern zwischen der Linse und dem auf- zunehmenden Objekt angeordnet. Diese Blende 28 dient dem Zweck, die Strahlen in den Randbereichen der Linse, die besonders zur Streuung neigen und dadurch nicht eindeutige Bilder erzeugen, auszuschalten. Die Blende 28 dient daher dazu, die Zahlen und sonstigen Zeichen eindeutig darzustellen und erkennbar zu machen.
Diesem Zweck dient es im übrigen auch, wenn Licht besonderer Farbe und vorzugs- weise auch Licht eines engen Wellenbereichs erzeugt wird (monochromatisches Licht). Hierzu sind Lichtquellen einerseits und der lichtempfindliche Empfänger 8 andererseits aufeinander abgestimmt, so daß nur Licht einer bestimmten Wellenlänge erzeugt und empfangen wird. Besonders geeignet sind Grün-Töne oder Gelb-Töne insbesondere für Wasserzähler, da Licht dieses Wellenbereichs Wasser besonders gut durchdringt. Monochromatisches Licht aber auch polarisiertes Licht haben den Vorteil, daß eine einheitliche, gleichmäßige Brechung erfolgt, so daß Streulicht bei definierter Einstellung des Bildlesegerätes vermieden wird.
Es ist trotzdem unvermeidlich, daß der Empfänger die einzelnen Bildpunkte des Sichtfeldes mit nicht-eindeutigen Helligkeitswerten registriert. Die Übergänge zwi- sehen den bedeutungslosen Teilen des Sichtfeldes und den dort dargestellten Zahlen und Zeichen sind fließend. Durch einen Mikroprozessor, der Bestandteil des Rechners oder des Bildlesegerätes ist, kann erreicht werden, daß Bildpunkte, die einen bestimmten Helligkeitswert (Weißwert) überschreiten, stets als weiß oder in sonstiger Weise hell dargestellt werden und daß Bildpunkte, die einen bestimmten Dunkelwert (Grauwert) überschreiten, stets als eindeutig dunkel, insbesondere schwarz dargestellt werden. Auf diese Weise läßt sich das aufgenommen Bild des Sichtfeldes durch das Bildlesegerät wesentlich eindeutiger gestalten, als es in Wirklichkeit ist.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 7 zeigt, daß in dem Verbrauchszähler mit Bildle- segerät auch eine Einrichtung integriert werden kann, durch welche die ordnungsgemäße Funktion des Verbrauchszählers überwacht werden kann. Wasserzähler verfügen zu diesem Zweck über Kontrollräder, die durch den Wasserstrom in Bewegung gesetzt werden und deren Drehung und Drehgeschwindigkeit anzeigt, daß der Wasserverbrauch erfaßt wird. Ein derartiges Kontrollrad (Flügelrad 33) ist in der Sichtflä- ehe des Wasserzählers nach Figur 4 dargestellt. Dieses Flügelrad 33 wird in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 7 abgetastet durch die Lichtstrahlen einer Kontrolleuchte 38. Diese kann z.B. als Diode, Senderdiode, Leuchtdiode ausgeführt sein. Die Leuchtdiode 38 ist ausgerichtet auf die sich drehende Oberfläche des Kontrollrades 33. Die reflektierten Lichtstrahlen der Leuchtdiode werden aufgenommen durch einen Photodetektor 35. Der Photodetektor 35 ist mit einer Bündelungslinse 36 und mit einem optischen Filter 37 ebenfalls auf die Oberfläche des Kontrollrades 33 gerichtet. Der Photodetektor ist unabhängig von dem Bildlesegerät mit einem Signalgeber verbunden, der z.B. die Frequenz der Lichtschwankungen erfaßt. Die Frequenzschwankung entsteht dadurch, daß das Kontrollrad 33 auf der abgetasteten Oberflä- ehe Markierungen mit bestimmten Abständen besitzt. Die erfaßte Frequenz ist ein Maß für die saubere Funktion des Verbrauchszählers.
Es ist zweckmäßig, daß die Lichtstrahlen der Leuchtdiode 38 eine andere Wellenlänge haben als die Lichtquellen zum Ausleuchten des Sichtfeldes beim Ablesen der Verbrauchswerte. Dadurch werden gegenseitige Störungen vermieden. Derartige Überwachungen sind insbesondere dann zweckmäßig, wenn das Bildlesegerät dauerhaft an dem Verbrauchszähler installiert ist. Durch entsprechende Signalgebung kann dann der Verbrauchszähler sofort ausgetauscht werden, wenn eine Störung seiner Funktion signalisiert wird.
Die Einrichtung zum Abtasten des Kontrollrades ist hier an dem Blendenring ange- ordnet, der bereits beschrieben wurde und der Linse 7 vorgeordnet ist. Durch diese Anbringung an dieser Stelle kann die Einrichtung zur Überwachung des Kontrollrades sehr nah an dem Sichtfeld angeordnet werden und das ist vorteilhaft, da nur eine geringe Lichtstärke erforderlich ist und Störungen vermieden werden. Von außen kommende Störungen werden insbesondere dadurch abgehalten, daß der Leuchtring und der zylindrische Halter 31 die Einrichtungen zum Abtasten des Kontrollrades umgeben.
Die Ausführungsbeispiele machen nicht nur die von menschlichen Fehlern unabhängige Ablesung des Verbrauchswertes, sondern auch die gleichzeitige Auswertung des Verbrauchswertes möglich. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kamera und/ oder der Rechner auch über einen elektronischen Speicher verfügt, in den die Identifikationsmarkierung bzw. die Kundendaten dauerhaft und der Verbrauchswert zumindest zeitweise speicherbar ist. Dabei sei darauf hingewiesen, daß die Identifikationsmarkierung in der Kamera auch fest und dauerhaft gespeichert sein kann, wenn die Kamera fest an dem Verbrauchszähler installiert ist In diesem Falle erübrigt sich eine besondere Identifikationsmarkierung an dem Verbrauchszähler. Im übrigen wird es durch die Speicherung zumindest des letzten Verbrauchswertes möglich, bei der nächsten Ablesung des Zählerstandes zugleich auch den Verbrauch zu berechnen. Nach der Berechnung kann der älteste Zählerstand (Verbrauchswert) gelöscht wer- den. Bei dieser Vorgehensweise wird es möglich, bei der Ablesung des Zählerstandes gleichzeitig auch einen Beleg, z.B. Rechnung über den Verbrauch, für den durch die Identifikationsmarkierung identifizierten Kunden auszugeben.
Die Erfindung ermöglicht es, die Verbrauchswerte an der Ablesestelle auf einem Bildschirm sichtbar zu machen. Sie können sodann von der Bedienungsperson über- nommen werden Möglich ist weiterhin, die Verbrauchswerte an der Ablesestelle in den Speicher eines von der Bedienperson mitgeführten Rechners zu übernehmen. Die Verbrauchswerte können sodann nach der Ablesung mehrerer Verbrauchszähler auf den Zentralrechner übertragen werden, welche für die Berechnung des Verbrauchs sowie Verbrauchsentgelts sowie für die Ausschreibung der Rechnungen zu- ständig ist.
Die hierdurch erreichten Vorteile betreffen insbesondere den Vorgang des Ablesens bis zum Einspeisen der Verbrauchswerte in den Zentralrechner.
Wesentlich weitergehende Rationalisierung wird jedoch dadurch erreicht, daß der mitgefühlte Rechner auch zum Speichern vorangegangener Verbrauchswerte mit Einschluß der jeweiligen Identifikationsnummern eingerichtet ist. Es ist daher besonders vorteilhaft, wenn der Rechner auch mit einem Ausgabegerät, insbesondere Drucker ausgestattet ist. Hierdurch wird es möglich, ohne Zuhilfenahme des Zentralrechners an Ort und Stelle den der Verbrauch und das Verbrauchsentgeit zu berechnen und eine Rechnung für den jeweiligen Verbrauchskunden auszuschreiben. Über Telefon- oder sonstige Telekommunikationsverbindung kann auch durch eine Onlinebuchung das Verbrauchsentgelt direkt von einem Bankkonto des Kunden abgebucht werden.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 8 zeigt ebenfalls einen Verbrauchszähler nach dieser Erfindung, welcher an einer schwer zugänglichen Stelle eingesetzt ist. Es gilt im wesentlichen die Beschreibung zu Fig 5, Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist der Wasserzähler mit einem Bildlesegerät 9 unter Zwischenschaltung einer Führung 6 dauerhaft bestückt. Die Führung 6 ist ein Kegelmantel, der mit seiner unteren Stirnfläche auf den Wasserzähler hermetisch dicht aufgesetzt ist und der auf seiner oberen Stirnfläche das Bildlesegerät hermetisch dicht aufnimmt Es entsteht auf diese Weise eine hermetisch dichte Einheit, in die keine Feuchtigkeit und kein Schmutz eindringen kann. Das Bildlesegerät ist über ein Kabel 11 mit einem Bildschirm (Display) 39 verbunden. Der Bildschirm 39 ist im oberen Bereich des Schachtes oder außerhalb desselben fest montiert. Er kann jedoch auch tragbar sein. In diesem Falle weist das Kabel an seinem Ende einen Adapter auf, an den der Bildschirm angekoppelt werden kann. Die Baueinheit 40, in welche der Bildschirm integriert ist, weist als Energiespeicher eine Batterie 21 auf. Diese dient zur Versorgung des Bildlesegerätes 9 und des Bildschirmes 39 verbunden. Die Baueinheit 40 weist ferner einen Adapter auf, in welchen ein Träger 41 derart eingesteckt werden kann, daß er eine genau definierte Position zu dem Bildschirm 39 hat. Am freien Ende des Trägers 41 kann eine weitere Kamera (Übertragungskamera) 42 befestigt werden. Dabei handelt es sich z.B. um eine normale Kamera, deren Aufnahmeträger allerdings auf die durch das Display verwendeten Lichtstrahlen abgestimmt ist.
In Fig. 8A sind die Baueinheit und die Übertragungskamera vergrößert dargestellt. Der Träger kann mittels Scharnier in seine Arbeitsposition oder seitlich verschwenkt werden. Wichtig ist, daß der Träger auch einen Schutzzylinder 47 aufweist, der in der Arbeitsposition des Trägers bei installierter Kamera 42 diese umgibt und gegen Fremdlicht abschirmt. In dem Schutzzylinder kann auch ein Filter 48 angebracht sein, der auf das von dem Bildschirm 39 ausgesandte Licht abgestimmt ist. Mittels dieses Filters läßt sich eine Binarisierung der von dem Display ausgehenden Signale errei- chen, so daß die Üebrtragungskamera deren Lichtsignale nur als „vorhanden" oder „nicht vorhanden" aufnimmt. Sowohl das Bildaufnahmegerät 9 als auch die Übertragungskamera 49 sind stets gleich eingestellt und fokussiert. Dadurch kann gewährleistet werden, daß die Aufnahmen sehr schnell und stets mit gleicher Qualität erfolgen.
Die Bedienungsperson kann die Energieversorgung und die Verbindung zu dem Bildlesegerät 9 an der Baueinheit 40 mittels Schalter 46 einschalten. Dadurch erscheinen die Ablesedaten des Wasserzählers auf dem Display 39. Das Display wird sodann durch die Übertragungskamera 42 fotografiert. Das aufgenommene Bild des Display kann sodann digitalisiert und unmittelbar z.B. durch ein tragbares Funkgerät 20 einem entfernten Rechner 22 übertragen werden. In dem gezeigten Beispiel ist der nicht dargestellte ortsferne Rechner 22 mit einem Lesegerät (Scanner) ausgestattet. Das von der Kamera 42 hergestellte Bild wird damit in den Rechner eingelesen, so daß der Rechner die Ablesedaten des Wasserzählers auswerten und eine Verbrauchsabrechnung herstellen kann.
Die Baueinheit -oder alternativ das Bildaufnahmegerät können mit einem Speicher und einer Zeitsteuerung versehen sein. Mit der Zeitsteuerung kann der Wasserzähler zu vorgegebenen Zeiten - z.B. an jedem Monatsersten - abgelesen und die Ablesedaten gespeichert werden. In diesem Falle werden die eingespeicherten Daten durch Einschalten der Baueinheit 40 an dem Display 39 dargestellt und sodann in die Übertragungskamera übernommen. Die Darstellung des Bildschirms ist in Fig. 8B dargestellt. Das Display hat dabei nicht nur einen Bildteil sondern innerhalb des Aufnahmebereichs der Übertragungskamera 42 auch eine Kontrollanzeige 43, in der Lichtsignale 44 den Status des Zählers und/ oder eine Ziffernfolge 45 die Codenummer für den Wasserzähler wiedergeben kön- nen. Auch diese Daten werden durch die Übertragungskamera 42 fotographiert und anschließend in den Rechner eingelesen.
Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 6 wird auch hier eine sehr gleichmäßige und den Verhältnissen angepaßte Ausleuchtung des Sichtfeldes unter dem Sichtglas 3 eines Wasserzählers ermöglicht. Auf die Beschreibung zu Fig. 6 wird Bezug ge- nommen.
BEZUGSZEICHENLISTE
1. Wasserzähler
2. Zählwerk, Anzeigegerät
3. Sichtglas 4. Gehäuse
5. Ringdichtung
6. Führungsschiene, Führung, Führungskörper, Mantel
6.1 Führungsschiene
6.2 Führungsschiene 6.3 Führungsschiene
7. Linse
8. Aufnehmer, lichtempfindlicher Empfänger
9. Bildlesegerät, Kamera
10. Bündelungslinse 11. Datenleitung
12. Identifikationsmarkierung, Zählernummer
13. Markierung, Anfangsmarkierung, Endmarkierung
14. Anfangsmarkierung der Identifikationsmarkierung
15. Lichtquelle 16. Tunnel
17. Leitung, Wasserleitung
18. Schacht
19. Funkgerät
20. Funkgerät 21. Energiespeicher, Batterie
22. Rechner
23. Adapter für Anschluß an Zentralrechner
24. funkgesteuertes Fernauslösegerät 25. Tastatur
26. Leuchtring
27. Lichtsender
28. Blende s 29. Stirnfläche
30. Reflexionsring
31. Halter
32. Führungsansatz
33. Flügelrad, Kontrollrad 0 34. Objektiv
35. Photodetektor
36. Bündelungslinse
37. optischer Filter
38. Senderdiode, Kontrolleuchte 5 39. Bildschirm, Display
40. Baueinheit
41. Träger
42. Übertragungskamera, Kamera
43. Kontrollanzeige 43 0 44. Lichtsignale 44
45. Ziffernfolge 45
46. Schalter 46
47. Schutzzylinder 47
48. Filter 48 5 49. Austrittsfläche (49)
50. Reflektionsfläche (50)
51. prismatische Riefen

Claims

Patentansprüche
1. Verbrauchszähler zur Messung und Anzeige einer Meßgröße, wobei zur optisch lesbaren Anzeige der Meßgröße ein Zählwerk (Anzeigegerät 2) hinter einem Sichtglas (3) angeordnet und die Meßgröße an dem Anzeigegerät al- phanumerisch angezeigt wird
Kennzeichen: dem Verbrauchszähler (1) ist ein elektronisches Bildlesegerät (9) zugeordnet, das mittels einer Führung oberhalb des Sichtglases positionierbar und mit einer Optik (Linse 7) versehen ist, die der optischen Ausbildung des Sichtglases und der optischen Situation, insbesondere der geometrischen Lage des Anzeigegeräts (2) hinter dem Sichtglas angepaßt ist.
2. Verbrauchszähler nach Anspruch 1 Kennzeichen:
Die Führung ist an dem Bildlesegerät angebracht und besitzt einen Adapter, mit welchem die Führung zur Positionierung der Kamera dem Verbrauchszähler aufsetzbar ist.
3. Verbrauchszähler nach Anspruch 1 oder 2, Kennzeichen:
Die Führung ist ein dem Zähler im Bereich der Sichtfläche angepaßtes und auf- gesetztes Gestell, an dessen anderem Ende das als Kamera ausgeführte
Bildlesegerät (9) angesetzt oder aufsetzbar ist und das einen vorgegebenen Abstand zwischen Kamera (9) und der Sichtfläche des Verbrauchszählers sowie die Ausrichtung der Optik der Kamera auf das Sichtfeld herstellt.
4. Verbrauchszähler nach einem der vorangegangenen Ansprüche Kennzeichen:
Das Bildlesegerät ist mit einer Lichtquelle verbunden zur Ausleuchtung der Anzeige des Verbrauchswerts und/ oder der Identifikationsmarkierung, wobei vorzugsweise die Lichtquelle an der Kamera befestigt oder an der Führung befestigt ist.
5. Verbrauchszähler nach Anspruch 4
Kennzeichen:
Die Lichtquelle besteht aus einem hohlzylindrischen Leuchtring aus durchsichtigem oder durchscheinigem Material, welcher die Optik der Kamera im wesentlichen konzentrisch umgibt, sowie aus einem oder mehreren Lichtsender(n), welche(r) auf der der Kamera zugewandten Stirnseite des
Leuchtringes zur Einstrahlung in den Leuchtring angeordnet sind, wobei vor- zugsweise der Leuchtring als zumindest Teil der Führung dient.
6. Verbrauchszähler nach Anspruch 5 Kennzeichen:
Der Leuchtring besitzt auf seinem der Sichtfläche des Verbrauchszählers zu- gewandten Ende eine Austrittsfläche (49) der Lichtstrahlen, welche zu der
Sichtfläche bzw. zu dem Sichtglas des Verbrauchszählers geneigt ist, vorzugsweise derart geneigt ist, daß die Lichtstrahlen auf die dieSichtfläche bzw. die Oberfläche des Sichtglases einfallen, wobei vorzugsweise der Einfallwinkel auf die Sichtfläche bzw. die Oberfläche des Sichtglases so gewählt ist, daß unter Einbeziehung der Brechung am Sichtglas das Licht reflexionsfrei in das
Sichtglas eintrifft.
7. Verbrauchszähler nach Anspruch 6 Kennzeichen:
Der Leuchtring besitzt auf seinem der Sichtfläche des Verbrauchszählers zu- gewandten Ende eine Reflektionsfläche (50) für die Lichtstrahlen, welche zu der Sichtfläche bzw. zu dem Sichtglas des Verbrauchszählers derart geneigt ist, daß die Lichtstrahlen in dem Leuchtring unter einem im wesentlichen spitzen Einfallwinkel auf die Austrittsfläche (49) des Leuchtrings geworfen werden.
8. Verbrauchszähler nach Anspruch 6 oder 7 Kennzeichen: die Austrittsfläche (49) des Leuchtrings besitzt ringförmige Riefen mit prismatischem Axialschnitt zur Brechung der austretenden Lichtstrahlen in Richtung der Sichtfläche bzw. des Sichtglases des Verbrauchszählers.
9. Verbrauchszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 8 Kennzeichen:
Zwischen Leuchtring und Sichtglas des Verbrauchszählers ist ein zu dem Leuchtring konzentrischer Reflektorring mit einer dem Ablesefenster zugewandten konischen Reflektorfläche angeordnet, welche vorzugsweise die aus der Austrittfläche austretenden Lichtstrahlen und/ oder die von der Sichtfläche bzw. von dem Sichtglas reflektierten Lichtstrahlen auf die Sichtfläche bzw. auf das Sichtglas reflektiert, wobei der Reflektorring vorzugsweise als zumindest Teil der Führung dient.
10. Verbrauchszähler nach einem der Ansprüche 4 bis 9 Kennzeichen: Die Lichtsender besitzen im wesentlichen monochromatisches Licht oder Licht eines begrenzten Wellenbereichs, insbesondere im Grün- oder Gelbbereich.
11. Verbrauchszähler nach einem der vorangegangenen Ansprüche Kennzeichen:
Der Verbrauchszähler ist ein Wasserzähler (Wasseruhr), welcher ein Sichtglas (3) besitzt, durch welches der als Zahlenzeile/ Ablesezeile dargestellte Ver- brauchswert des in Wasser eingetauchten Anzeigegeräts (2) sichtbar ist.
12. Verbrauchszähler nach einem der vorangegangenen Ansprüche Kennzeichen: das Bildlesegerät ist ein Scanner, der über eine Optik (Linse (7) sowie Empfänger (8)) zur punktweisen Erfassung und Speicherung des Bildes des in der Ablesezeile dargestellten Verbrauchswertes verfügt.
13. Verbrauchszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 12 Kennzeichen: das Bildlesegerät ist eine Kamera, vorzugsweise digitale Kamera, die über eine Optik (Linse 7, Empfänger 8) zur Erfassung und Speicherung des Bildes im Sichtfeld des Zählers verfügt.
14. Verbrauchszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 12 Kennzeichen:
Das Bildlesegerät ist mit einer Vergleicheinrichtung sowie mit einem Rechner und Software verbunden, durch welche in vorgegebenen Zeitabständen die zeitliche Änderung der Bildpunkte zumindest eines Teilbereichs des Sichtfensters erfaßbar ist, in welchem ein Kontrollrad mit Markierungen oder eine sonstige bewegliche Oberfläche mit Markierungen angeordnet ist, deren Bewegungsgeschwindigkeit von der Funktion des Verbrauchszählers und vorzugsweise von der Höhe des Verbrauchs abhängt.
15. Verbrauchszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 13
Kennzeichen:
Das Bildlesegerät besitzt einen lichtempfindlichen Photodetektor, der auf ein im Sichtfenster gelegenes Kontrollrad mit Markierungen oder eine sonstige bewegliche Oberfläche mit Markierungen gerichtet ist, und einen damit verbunde- nen Mikroprozessor, welcher die Frequenz der von den Markierungen erzeugten Lichtimpulse ermittelt; die Bewegungsgeschwindigkeit des Kontrollrads bzw. der Oberfläche hängt von der Funktion des Verbrauchszählers und vorzugsweise von der Höhe des Verbrauchs ab.
16. Verbrauchszähler nach Anspruch 13 oder 14
Kennzeichen: Der Teilbereich wird durch eine eigene Lichtquelle (Zusatzlichtquelle), insbesondere Leuchtdiode ausgeleuchtet, deren Wellenlänge und/ oder Polarisation vorzugsweise nicht derjenigen der übrigen Lichtquellen entspricht, wobei vorzugsweise dem Photodetektor ein optischer Filter im Wellenlängenbereich und/ oder Polarisationsbereich der dem Photodetektor zugeordneten Zusatziicht- quelle vorgeordnet ist.
17. Verbrauchszähler nach einem der vorangegangenen Ansprüche Kennzeichen:
Der Verbrauchszähler (1), das Bildlesegerät (9) und die Führung bilden ober- halb des Sichtglases eine hermetisch abgeschlossene wasser- und staubdichte
Einheit.
18. Verbrauchszähler nach einem der vorangegangenen Ansprüche Kennzeichen: das Bildlesegerät ist drahtlos, insbesondere über Funk, Ultraschall, Infrarot- sender-lnfrarotempfänger oder über Kabel mit einem Rechner mit Programmspeicher und Programm zur alphanumerischen Bewertung der eingelesenen Bilder ausgestattet und/ oder verbunden und/oder verbindbar.
19. Verbrauchszähler nach einem der vorangegangenen Ansprüche Kennzeichen: das Bildlesegerät (9) ist mit einem Datenspeicher zum Speichern der eingelesenen Bilder und Daten sowie mit einem teitabhängigen Schalter und/oder einer elektronischen Fembedienung ausgestattet, durch welche das Bildlesegerät (9) und vorzugsweise auch die Ausleuchtung des Sichtbereichs des Zählers zum Ablesen der aktuellen Daten des Verbrauchszählers eingeschaltet wer- den.
20. Verbrauchszähler nach einem der vorangegangenen Ansprüche Kennzeichen:
Das Bildlesegerät ist über Kabel mit einem Bildschirm (Display 39) verbindbar oder ständig verbunden; das Display weist einen Träger (41) auf, an dem eine Kamera (Übertragungskamera 42) in einer vorbestimmten Position über dem Display zur Aufnahme der an dem Display dargestellten Daten zu befestigen ist.
21. Verbrauchszähler nach Anspruch 20 Kennzeichen: der Träger (41 ) ist mit einem Schutzzylinder verbunden, welcher die Übertra- gungskamera 42 in ihrer vorbestimmten Position und das Display zur Aufnahme der an dem Display dargestellten Daten umgibt und insbesondere gegen Fremdlicht abschirmt.
22. Verfahren zum Ablesen eines ortsfesten Verbrauchszählers mit einem Sichtfeld, in welchem der Verbrauchswert optisch sichtbar ist, vorzugsweise zum Ablesen eines Wasserzählers, gekennzeichnet durch photographische Erfassung des Sichtfeldes Umwandlung des optischen Bildes in elektronische Signale; Übertragung der Signale an einen elektronischen Rechner mit Speicher Vergleichen der elektronischen Signale auf Übereinstimmung mit eingespeicherten Signalen aller vorkommenden Ziffern und sonstigen alphanumerischen Zeichen
Ausgabe der übereinstimmenden alphanumerischen Zeichen als Verbrauchswert und/ oder Identifikationsdaten der Ablesestelle (Kundendaten) in Form einer elektronischen Signalfolge und/ oder in optisch lesbarer Form.
23. Verfahren nach Anspruch 22 gekennzeichnet durch
Einlesen der den Verbrauchswert darstellenden Signalfolge in einen elektronischen Speicher abermaliges Ablesen des Verbrauchswerts an dem Verbrauchszähler nach Ablauf eines Ablesezeitraums
Vergleichen des früheren und des aktuellen Verbrauchswerts Ausgabe eines Verbrauchsbeleges mit der Höhe des Verbrauchs.
24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23 Kennzeichen: Die Speicherung der Daten erfolgt in einem Rechner, welcher dem Bildlesegerät des Verbrauchszählers räumlich eng zugeordnet ist, und welcher vorzugsweise Steckverbindungen oder sonstige Verbindungsele- mente zur Verbindung mit einem Zentralrechner und/ oder mit Kommunikationsnetzen insbesondere zur Durchführung eines Geidtransfers durch Fernbu- chung besitzt.
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