CN1443346A - 水、气和电表读数的自动采集和传输系统 - Google Patents

水、气和电表读数的自动采集和传输系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1443346A
CN1443346A CN01812989.7A CN01812989A CN1443346A CN 1443346 A CN1443346 A CN 1443346A CN 01812989 A CN01812989 A CN 01812989A CN 1443346 A CN1443346 A CN 1443346A
Authority
CN
China
Prior art keywords
subsystem
reading
value
node
instrument
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CN01812989.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1180385C (zh
Inventor
乔斯马里奥·科玛斯罗密欧
卡尔斯·皮莱罗加西亚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Automated Meter Reading Systems SL
Original Assignee
Automated Meter Reading Systems SL
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 Automated Meter Reading Systems SL filed Critical Automated Meter Reading Systems SL
Publication of CN1443346A publication Critical patent/CN1443346A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1180385C publication Critical patent/CN1180385C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q9/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • H04Q9/02Automatically-operated arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2209/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2209/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
    • H04Q2209/43Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture using wireless personal area networks [WPAN], e.g. 802.15, 802.15.1, 802.15.4, Bluetooth or ZigBee
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2209/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/60Arrangements in telecontrol or telemetry systems for transmitting utility meters data, i.e. transmission of data from the reader of the utility meter
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/30Smart metering, e.g. specially adapted for remote reading

Abstract

本系统的特征在于,至少一个发射器设备包括一个接口子系统(3),该接口子系统调整来自仪表(4)将由微处理器子系统(5)处理的信号,该微处理器子系统执行软件应用并准备将仪表(4)的读数从一RF发射器子系统(6)发送到至少一个接收器元件(1),该至少一个接收器元件在一区域(A)内建立一个网络,基于以下路由算法:一个值t被赋给接收器元件(1),其最大值为T。如果一个给定的网络节点的直接近邻有一个作为最大值的赋给值t,那么值t-k被赋给该节点。每个节点将传输一条消息给一个t值大于自己t值的节点。如果有超过一个节点具有同样的最大值,则它将传输给这些节点中的一个。该系统允许仪表中的读数自动传输到帐单中心。

Description

水、气和电表读数的自动采集和传输系统
技术领域
本发明涉及一种用于自动采集和传输水、气和电表读数的系统,它基于扩展频谱(spread-spectrum)的数字RF通信和因特网协议。该系统允许仪表读数自动传输到帐单(billing)中心。
背景技术
现有技术的水、气和电表读数的采集系统基于对所述对仪表的手工读数。通常的方法涉及将派工人去往将向其收费的建筑物,以便读取和记下所述读数的数字。
该方法有许多下面将要说明的缺陷。
为了获得读数不得不进入建筑物这一事实经常意味着不得不进入私人房产或一些难以到达的房屋。在远程区域的情况,不得不加入工人的交通费用,在西班牙这些费用估计大约为每次读数需30至160西班牙银币。所有的这些缺陷还应加上获取读数的工人的人为错误,及人工处理这些工人获得的信息所引起的错误。
现在引进了新的电子读数系统以允许工人利用便携式计算机或类似仪器来获取仪表的读数。虽然这种系统大大减少了潜在的工人读数错误,但是它没有解决有关读数的费用问题,也不允许增加读数的频率。为了减少成本,这种从仪表读数的公用事业设备估计消费的读数,也就是说,它们不是从用户的住处读数,而是大概地确定该仪表的读数,这对用户是不公平的,因为以后,通常在每年年末,付款不得不被调整。
当前系统目前利用电子遥测发射器系统来传送仪表的读数。所述的系统要求工人利用一个手持接收器来“读取”由仪表传送的数字,这意味着所述的接收器必须在发射器的覆盖范围内。虽然所述的系统的确解决了一些迄今为止存在的有关的传统的人工读数的缺陷,但是它仍然有几个局限:
-读数费用没有大大减少,因为工人仍然需要外出和获取读数。
-遥测系统利用易受干扰的窄波段发射,且所要求的发射功率在几十瓦的范围内。这种系统引起与无线电噪声的“波段污染”并阻碍了在高污染区中的大规模配置。
-该系统只能在一个方向工作,因此不能完成其它附加值的应用。
发明内容
本发明的设备克服了以上所述的缺陷,同时提供了下面将要说明的其它优点。
用于从水、气和电表自动采集和传输读数的系统的特征在于,至少一个发射器设备包括一个接口子系统,其调整来自仪表将由微处理器子系统处理的信号,该微处理器子系统执行一软件应用并准备将读出数据从一RF发射器子系统发送到至少一个接收器元件,该至少一个接收器元件在一区域内建立一个网络,基于以下路由算法:
-一个值t被赋给各接收器元件,其最大值为T。
-如果一个给定的网络节点的直接近邻有一个作为最大值的赋给值t,那么值t-k被赋给该节点,其中k>0。
-每个节点将传输一条消息给一个t值大于自己的邻近节点。如果有超过一个节点具有同样的最大值,那么它将传输给这些节点中的一个。
由此得到一个系统,该系统用于从水、气和电表自动采集和传输读数而不需要任何工人出行,因为仪表的读数通过无线电传输到接收器。
有益地,接口子系统包括一个电子接口,其能够调整从一个电流回路或光传感器送来的信号脉冲。
对该脉冲的调整允许通过微控制器子系统对其进行校正处理。
也有益地,无线电发射器子系统利用一个能够进行跳频或直接序列配置(Direct Sequence Scheme)的扩展频谱数字收发器。
优选地,该无线电发射子系统是低功率的,例如小于1W,在城市的最大覆盖面积为300米。
因为功率低,因此防止了发射波段与无线电噪声的潜在干扰,并由此允许在高污染区中大规模配置。
根据本发明的一个特征,微控制器子系统执行在多任务操作系统中的软件应用。
优选地,通过扩展频谱数字无线电和带有碰撞回避的信道侦听多路存取(CSMA/CA)方法,发射子系统发送仪表读数给至少一个接收器元件。
扩展频谱的使用大大减小了可能干扰的危险。
至少一个接收器元件与无线电发射子系统间的通信是双向的。
这样,该系统就能够发送和接收信息,这意味着能够实现附加值应用。
根据本发明的另一个特征,所述的至少一个接收器元件与无线电传输子系统间的通信使用IP协议。
另外,软件应用包括一个第一二维表格,其中第一维是将应用的价格表,第二维是仪表读数识别,和一个第二二维价格表,其中第一维是开始时间,第二维是停止时间。
各仪表可用任何一种传感器或数据获取装置替代。
附图说明
为了对所有已经概述的内容作更好地理解,一些附图通过非局限的举例的方法示意性和单独地显示了一个实施例的实际情形。
图1示意地显示了借助基于配置在一个特殊区域的CSMA/CA访问装置的方法利用FHSS或DSSS的数字无线电网络,借助该网络自动获取仪表的读数;和
图2显示了一个根据本发明的用于自动采集和传输水、气和电表读数的电子系统的框图,该系统基于利用IP协议的数字无线电网络。
具体实施方式
本发明的系统的一个例子将在下面说明,依赖该系统可完成1至50个仪表的读数,各种读数的值被存储并被传送到在覆盖范围内的邻近的装置1。在区域A内所述的多个装置的配制构成了图1的网络,其中每个装置1能够将信息包路由到所述的多个装置1之一,这叫做访问点(access point)。
如图1所示,网络被配制在区域A。每个圆2代表以一个系统为中心的覆盖范围。一个系统的覆盖区域至少覆盖一个其它的装置1。双向箭头表示信息包从原点0到一个取数点X所经历的路径。
如图2所示,用于从水、气和电表自动采集和传输读数的系统包括一个与仪表4,一个微控制器子系统5和一个无线电发射子系统6接口的接口子系统3。
子系统1包括一个与水、气和电表4的电子接口,它能够调整来自一个电流回路或光传感器的脉冲以便通过一个微控制器子系统5进行处理。
所述的微控制器子系统5是系统的核心并在多任务操作系统中运行软件应用。所述的软件应用处理仪表4产生的脉冲,保持各种读数的值和准备通过无线电发射子系统6发送所述的读数。
无线电发射子系统6包括一个数字扩展频谱收发器,它能够进行具有数字调制(即,GFSK,2GFSK或4GFSK)的跳频扩谱(FHSS)或者直接序列扩频(DSSS)配置。媒体访问协议(IEEE 802.11或SWAP-CA)基于一个标准,该标准进行带有碰撞回避的信道侦听多路存取(CSMA/CA)。无线电发射子系统是低功率的,小于1W,且在城市地区的最大覆盖面积为300米。
无线电发射是双向的,以便该系统能够发送和接收信息。发送/接收操作模式由上面所述的软件应用管理。所述的软件应用也负责按照不同的网络协议,如IP协议形成和发送信息包。
因此,根据所述的配置,该系统工作如下。
当一个仪表4产生一个脉冲时,接口子系统3产生一个中断信号给微控制器子系统5。软件应用处理所述的中断并存储该仪表4的新的读数,或者作为一个相对值(在最近确认的发送上的增加)或者作为一个绝对值(自从进入系统操作后的总读数)。
软件应用保持一个二维读数表格,其中第一维是将应用的价格表,第二维是计数器4的读数识别。软件应用也保持一个具有开始时间和停止时间两列的价格表。
软件应用然后将读数传送到邻近的装置1,根据一个路由运算法则:
-一个值t被赋给网络访问点,其最大值为T。
-如果一个给定的网络节点的直接近邻具有作为一个最大值的被赋给的值t,那么一个值t-k被赋给该节点,其中k是一个基于邻近连接质量计算的整数。
-每个节点将传输一条消息给一个t值大于自己的节点。如果超过一个节点具有同样的最大值,那么它将传输给这些节点中随机选择的一个,以便均匀地分发信息包并避免通信堵塞。
读数或者作为一个外部查询或者作为一个预设发送频率的结果被发送。软件应用可能使得对发送读数的确认处于未决状态。
接收器装置可以确认或不确认接收。如果它自己不是数据目的地那么它必须将接收到的包路由到最后的目的地。软件应用维持路由表格以便最优地路由数据包。
尽管已经参照了本发明的具体实施方式,但对本领域的技术人员来说所描述的系统显然允许有各种各样的变化和修改,所有提及的细节均可以为其他技术等效手段替代,而没有脱离本发明所附的权利要求限定的保护范围。

Claims (10)

1、一个用于自动采集和传输水、气和电子仪表(4)的读数的系统,其包括至少一个发射该仪表读数的元件和至少一个该读数的接收器元件(1),其特征在于:至少一个发射器设备包括一个接口子系统(3),该接口子系统调整来自仪表(4)将由微处理器子系统(5)处理的信号,该微处理器子系统执行软件应用并准备将仪表(4)的读数从一RF发射器子系统(6)发送到至少一个接收器元件(1),该至少一个接收器元件在一区域(A)内建立一个网络,基于以下路由算法:
-一个值t被赋给接收器元件(1),其最大值为T;
-如果一个给定的网络节点的直接近邻有一个作为最大值的被赋给的值t,那么值t-k被赋给该节点;
-每个节点将传输一条消息给一个t值大于自己的t值的节点,如果有超过一个节点具有同样的最大值,那么它将传输给这些节点中的一个。
2、如权利要求1所述的系统,其特征在于:接口子系统(3)包括一个能够调整从一个电流回路或光传感器传来的信号脉冲的电子接口。
3、如权利要求1所述的系统,其特征在于:无线电发射器子系统(6)利用一个能够进行具有数字调制的跳频或直接序列配置的扩展频谱数字收发器。
4、如权利要求1和3中任一项权利要求所述的系统,其特征在于:无线电发射子系统(6)是低功率的,例如小于1W,在城市地区的最大覆盖面积为300米。
5、如权利要求1所述的系统,其特征在于:微控制器子系统(5)在多任务操作系统中执行软件应用。
6、如权利要求1,3和4所述的系统,其特征在于:通过扩展频谱数字无线电和带有碰撞回避的信道侦听多路存取方法(CSMA/CA),发射子系统(6)发送仪表(4)的读数给至少一个接收器元件(1)。
7、如前述任何一项权利要求所述的系统,其特征在于:至少一个接收器元件(1)与无线电发射子系统(6)之间的通信是双向的。
8、如前述任何权利要求所述的系统,其特征在于:所述的至少一个接收器元件(1)与无线电发射子系统(6)之间的通信使用IP协议。
9、如前述任何权利要求所述的系统,其特征在于:软件应用包括一个第一二维表格,其中第一维是将应用的价格表,第二维是仪表(4)的读数识别,和一个第二二维价格表,其中第一维是开始时间,第二维是停止时间。
10、如前述任何权利要求所述的系统,其特征在于:所述仪表可用任何种类的传感器或数据获取装置替换。
CNB018129897A 2000-07-19 2001-06-21 水、气和电表读数的自动采集和传输系统 Expired - Fee Related CN1180385C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ESP200001790 2000-07-19
ES200001790A ES2170684B1 (es) 2000-07-19 2000-07-19 Sistema para la adquisicion y el transporte automatico de lecturas de contadores de agua, gas y electricidad.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1443346A true CN1443346A (zh) 2003-09-17
CN1180385C CN1180385C (zh) 2004-12-15

Family

ID=8494318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB018129897A Expired - Fee Related CN1180385C (zh) 2000-07-19 2001-06-21 水、气和电表读数的自动采集和传输系统

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6961666B2 (zh)
EP (1) EP1307721A2 (zh)
JP (1) JP2004505336A (zh)
CN (1) CN1180385C (zh)
AU (1) AU2001274409A1 (zh)
BR (1) BR0112585A (zh)
CA (1) CA2418253A1 (zh)
ES (1) ES2170684B1 (zh)
MX (1) MXPA03000553A (zh)
NZ (1) NZ523619A (zh)
RU (1) RU2003102370A (zh)
WO (1) WO2002008725A2 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8982856B2 (en) 1996-12-06 2015-03-17 Ipco, Llc Systems and methods for facilitating wireless network communication, satellite-based wireless network systems, and aircraft-based wireless network systems, and related methods
US6437692B1 (en) 1998-06-22 2002-08-20 Statsignal Systems, Inc. System and method for monitoring and controlling remote devices
US6914893B2 (en) 1998-06-22 2005-07-05 Statsignal Ipc, Llc System and method for monitoring and controlling remote devices
US7650425B2 (en) 1999-03-18 2010-01-19 Sipco, Llc System and method for controlling communication between a host computer and communication devices associated with remote devices in an automated monitoring system
US6842706B1 (en) * 2001-01-17 2005-01-11 Smart Disaster Response Technologies, Inc. Methods, apparatus, media, and signals for managing utility usage
US7480501B2 (en) 2001-10-24 2009-01-20 Statsignal Ipc, Llc System and method for transmitting an emergency message over an integrated wireless network
US8489063B2 (en) 2001-10-24 2013-07-16 Sipco, Llc Systems and methods for providing emergency messages to a mobile device
US7424527B2 (en) 2001-10-30 2008-09-09 Sipco, Llc System and method for transmitting pollution information over an integrated wireless network
US7016688B2 (en) 2003-02-24 2006-03-21 Qualcomm, Incorporated Forward link repeater delay watermarking system
WO2006081206A1 (en) 2005-01-25 2006-08-03 Sipco, Llc Wireless network protocol systems and methods
US20080052019A1 (en) * 2006-08-25 2008-02-28 Brennan W J Compact Data Transmission Protocol for Electric Utility Meters
US8055461B2 (en) 2006-09-15 2011-11-08 Itron, Inc. Distributing metering responses for load balancing an AMR network
US20080180275A1 (en) * 2007-01-30 2008-07-31 Cimarron Systems, Llc Communication System For Multi-Tiered Network
CN106504504A (zh) * 2016-12-26 2017-03-15 湖北华辰凯龙电力有限公司 水、电、气表数据一体化采集器
CN110401971B (zh) * 2019-07-24 2021-05-25 浙江华云信息科技有限公司 一种基于230MHz电力专有频段智能自组网的通信方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4350980A (en) * 1980-02-21 1982-09-21 Energy Optics, Inc. Electric meter consumption and demand communicator
GB2165724B (en) * 1984-10-13 1988-05-11 Stc Plc Remote meter reading
GB2278699B (en) * 1993-05-17 1997-09-24 Logica Uk Ltd Domestic meter
FR2728424A1 (fr) * 1994-12-19 1996-06-21 Sgs Thomson Microelectronics Systeme de telereleve de compteurs electriques
US6069571A (en) * 1995-10-06 2000-05-30 Motorola, Inc. Apparatus and method for collecting meter data
US5764158A (en) * 1995-11-20 1998-06-09 Water Savers, Inc. Meter reading data transmissiion system and method of using same
US6246677B1 (en) * 1996-09-06 2001-06-12 Innovatec Communications, Llc Automatic meter reading data communication system
JP3346578B2 (ja) * 1996-09-06 2002-11-18 イノヴァテック コーポレイション 自動メーター読み取りデータ通信システム
US6078785A (en) * 1996-10-15 2000-06-20 Bush; E. William Demand reporting of electricity consumption by radio in relays to a base station, and demand relays wattmeters so reporting over a wide area
US5963650A (en) * 1997-05-01 1999-10-05 Simionescu; Dan Method and apparatus for a customizable low power RF telemetry system with high performance reduced data rate
US6538577B1 (en) * 1997-09-05 2003-03-25 Silver Springs Networks, Inc. Electronic electric meter for networked meter reading
US6199068B1 (en) * 1997-09-11 2001-03-06 Abb Power T&D Company Inc. Mapping interface for a distributed server to translate between dissimilar file formats
US6124806A (en) * 1997-09-12 2000-09-26 Williams Wireless, Inc. Wide area remote telemetry
US6333975B1 (en) * 1998-03-03 2001-12-25 Itron, Inc. Method and system for reading intelligent utility meters
US6710721B1 (en) * 1999-10-16 2004-03-23 Datamatic Inc. Radio frequency automated meter reading device

Also Published As

Publication number Publication date
US20040039539A1 (en) 2004-02-26
NZ523619A (en) 2004-09-24
EP1307721A2 (en) 2003-05-07
AU2001274409A1 (en) 2002-02-05
ES2170684A1 (es) 2002-08-01
MXPA03000553A (es) 2004-12-13
CN1180385C (zh) 2004-12-15
RU2003102370A (ru) 2004-06-20
WO2002008725A3 (en) 2002-05-02
ES2170684B1 (es) 2003-11-01
BR0112585A (pt) 2003-05-20
CA2418253A1 (en) 2002-01-31
US6961666B2 (en) 2005-11-01
JP2004505336A (ja) 2004-02-19
WO2002008725A2 (en) 2002-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1443346A (zh) 水、气和电表读数的自动采集和传输系统
Cheng et al. Jigsaw: Solving the puzzle of enterprise 802.11 analysis
CN101557414B (zh) 基于wlan的定位方法、设备及系统
US8981959B2 (en) Apparatus and method for priority addressing and message handling in a fixed meter reading network
CN1747375A (zh) 在无线通信系统中使两个终端同步的方法和系统
MX2012008613A (es) Lecturas de datos de alta prioridad para adquisicion de datos en tiempo real en red de malla inalambrica.
CN102668657A (zh) 无线网络中使用标识被跟踪设备的响应消息的位置跟踪
US20110188516A1 (en) Wireless communications providing interoperability between devices capable of communicating at different data rates
CN1918921A (zh) 用于无线节点定位基础设施中的信号信息的刷新的选择性无线连接终止
MX2010014416A (es) Encapsulacion y direccionamiento ip sobre redes de radio inalambricas.
US20120201146A1 (en) Mesh infrastructure utilizing priority repeaters and multiple transceivers
KR20170037320A (ko) 원격 검침용 유무선 통신 인터페이스 및 이를 포함하는 지능형 원격 검침 시스템
AU2013201081B2 (en) Synchronous frequency hopping spread spectrum communications
JPWO2002030048A1 (ja) 従量料金課金装置及び従量料金課金方法
US20100273507A1 (en) Telecommunication system and method
CN103023591B (zh) 一种用于频谱检测的感知节点采样方法及采样装置
KR100506844B1 (ko) Ip 공유 검출 방법
Arun et al. ZigBee Based Electric Meter Reading System
US20070109981A1 (en) Radio communication method, radio communication terminal accommodating apparatus, and radio communication terminal
CN1163002C (zh) 蜂窝网络,在蜂窝网络内传送蜂窝数据分组的方法,选择数据分组路由的方法以及蜂窝调制解调器
GB2351873A (en) Charging by sampling in WAN/LAN Internet
KR101906890B1 (ko) 원격검침 통합 전산 시스템 및 그 설치방법
CN106302499A (zh) 一种安全日志采集方法、装置及系统
CN116405513A (zh) 一种电表表箱信息的自动检错及纠错方法
Xu et al. Automatic electric meter reading system based on ZigBee

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee