Brevet FR2514144A1 — publié le 19830408

"Perfectionnement aux dispositifs d'enregistrement et de lecture de consommation d'énergie électrique mesurée par des compteurs analogiques" Les compteurs analogiques actuels nécessitent un relevé effectué sur place de la quantité d'énergie électrique consommée qu'ils indiquent. Le résultat de cette lecture doit être ensuite consigné manuellement sur un support de données, avant d'être traité par l'administration, opération -qui, de nos jours, est généralement effectuée par des ordinateurs. Etant donné le coût des visites, des relevés et du temps passé par les préposés et en raison aussi des risques inévitables d'erreurs lors du relevé et des transcriptions ultérieures, ces opérations ne sont plus effectuées que tous les deux, trois, voire quatre mois, avec tous les problèmes de trésorerie que cela implique, auxquels s'ajoutent les plaintes des usagers, les retards dans la facturation ou les acomptes, les renvois de reçus mal libellés, une application incorrecte des changements de prix par manque de relevé à la date d'entrée en vigueur, etc. Sous des aspects autres que financiers, on peut citer une déterioration de l'image de marque de l'entreprise, l'insécurité de la partdu préposé, l'épuisement du personnel administratif qui s'occupe des réclamations, les problèmes de réception des données, de temps et d'emplacement de stockage, ainsi que de travail de perforation, etc. pour l'équipe qui s'occupe de l'ordinateur central. L'invention a donc pour objet d'apporter aux dispositifs d'enregistrement et d'affichage de la consommation d'énergie électrique mesurée par des compteurs analogiques, des perfectionnements tels qu'ils suppriment ces problèmes et ces inconvénients en transformant l'enregistrement analo gigue en enregistement numérique, en le mémorisant de façon continue sous une forme qui permet de pouvoir lire à tout moment la quantité d'énergie consommée en obtenant de manière automatique et continue, par différence avec le relevé antérieur, la consommation de n'importe quel usager, la méthode étant apparemment identique à celle utilisée jusqu'à présent, mais présentant sur elle l'avantage de fournir de façon simple et rapide, une donnée susceptible d'être traitée par informatique et qui présente la caractéristique essentielle d'être véridique. L'invention offre en outre l'avantage particulier de permettre le relevé de la consommation, soit sur place, à l'endroit où se trouve le compteur, soit aussi à distance, avec l'avantage supplémentaire que, dans l'un ou l'autre cas, les données obtenues sont introduites, sans traitements manuels intermédiaires, dans les systèmes automatiques de facturation que contiennent tous les types d'ordinateurs, et ce, pour une utilisation immédiate ou future. On note de la part des entreprises de distribution de l'énergie electrique une tendance de plus en plus généralisée à centraliser les compteurs des usagers par blocs d'habitations. Avec les perfectionnements apportés par l'invention au relevé des compteurs, il importe peu que ceux-ci soient groupés physiquement en grandes quantités ou placés chacun dans le local qu'ils desservent, le système selon l'invention permettant de les grouper - par blocs, quartiers, pâtés de maisons, ensembles urbains, cités, centres de transformation ou autres. Aux perfectionnements apportés à l'enregistrement et à la lecture des compteurs par la présente invention, vient s'ajouter le it que chaque compteur est doté, dans sa mémoire, d'un code individuel d'identification, qui lui permettra, par la suite, d'être interrogé par l'ordinateur, non seulement à des fins- de facturation, mais aussi pour pouvoir établir sa "carrière", par exemple pour savoir s'il est en activité, ainsi qu'à des fins de contrôle des stocks, de comptabilité, d'investissement, d'amortissement. Le code individuel d'identification est complété par les caractéristiques du compteur analogique : marque, type, coefficient de multiplication, nombres de tours du disque par kW/h. Les vérifications de bon fonctionnement auxquelles donnent lieu les compteurs analogiques sont également affectées par les perfectionnements selon l'invention, étant donné qu'elles pourront être effectuées facilement par des procédés électroniques, sur place et sans avoir à toucher ou démonter quoi que ce soit dans ces compteurs. A titre d'exemple illustratif, on peut indiquer que pour un compteur de 15 ampères sur courant de 220 volts, effectuant 450 tours par kW/h, il faut appliquer une charge de 0,03 watt pendant une minute pour vérifier électroniquement que le disque a bien effectué un tour ou, dans le cas contraire, pour obtenir le pourcentage d'erreur dans la mesure analogique. Les perfectionnements apportés par l'invention à l'enregistrement et à la lecture de la consommation mesurée par les compteurs se révèlent avantageux aussi dans le domaine social. Le préposé aux relevés ne sera plus une personne qui effectue uniquement le travail répétitif de prendre des notes et qui est en outre considéré, tant par l'usager que par le reste du personnel de l'entreprise, comme l'origine et la cause de toute erreur qui survient dans le processus jusqu'à l'établissement de la facture de consommation électrique. Son travail sera réduit en ce qui concerne l'effort physique, il ne sera plus affecté par la perte de vision normale et, en échange, il pourra s'occuper d'autres tâches qui ne lui étaient pas confiées jusqu'ici ou qu'il devait s'abstenir de réaliser devant l'urgence de fournir la plus grande quantité possible de données.On pourra inclure à ses missions le contrôle, par sondage, de la concordance entre la lecture mecani- que du compteur analogique et celle de l'enregistrement selon l'invention, la détection des fraudes eventuelles, des compteurs détériorés ou hors d'état de fonctionner, de ponts de tension lâches et autres. De plus, le temps utilisé réellement pour le relevé étant réduit, on pourra effectuer des relevés mensuels sans abandonner le mode de facturation bimensuel, afin de pouvoir facturer correctement, par tranches d'un mois, la consommation mesurée. Au moment de réaliser les perfectionnemens ci-dessus, les auteurs de l'invention ont soigneusement veillé à ce que les entreprises de distribution d'énergie électrique et les fabricants de comptéurs analogiques munis d'un ou plusieurs éléments rotatifs, n'aient pas à effectuer de changement important ou coûteux dans leurs processus, tant administratifs qu'industriels. De même, ils sont parvenus à une solution simple, que ne peuvent altérer les agents extérieurs ou intérieurs, et qui présente~ une fiabilité maximale en éliminant, en outre, tout élément mobile. Les composants utilisés ne peuvent être altérés ni par les différences de températures, ni par les frottements, la corrosion ou les champs magnétiques. Dans la forme d'exécution qui sera décrite plus loin à titre d'exemple non limitatif, on a, pour obtenir l'automatisme du traitement et de la lecture de la consommation enregistrée par chaque compteur analogique actuel, introduit la disposition originale et avantageuse (qui est citée parmi d'autres possibilités, formes, types, moyens ou systèmés) consistant à réaliser une ou plusieurs petites perforations dans le disque tournant, forme que prend généralement un des éléments rotatifs des compteurs analogiques à cause de la précision avec laquelle cette rotation permet de mesurer la consommation. On dispose sur cette ou ces perforations une ou plusieurs cellules photoélectriques qui sont excitées ou désexcitées suivant qu'un faisceau lumineux traverse ou non cette ou ces perforations. Les signaux produits sont envoyés à un centralisateur électronique, norma lement une mémoire électronique, conçue spécialement pour remplir cette fonction et celle de débiter des informations. Tout ceci est rendu possible par le fait que les compteurs analogiques enregistrent la consommation en transformant la demande d'énergie électrique de la part de l'usager en révolutions d'un ou plusieurs éléments rotatifs. Ces révolutions seront plus ou moins rapides à un instant donné suivant que la demande sera plus ou moins grande, la consommation étant exprimée ainsi par unité de temps. Grâce à ce ou ces éléments rotatifs, la demande d'énergie électrique peut être traduite sous une forme visuelle, un mécanisme d'engrenages permettant le positionnement des éléments d'enregistrement dans l'intégrateur du compteur analogique. Le nombre de tours du disque nécessaire pour effectuer la mesure d'un kilowatt-heure consommé par l'usager varie d'un compteur à l'autre, suivant le type, le modèle ou le fabricant. Par exemple, dans certains compteurs analogiques, ce disque effectue 600 révolutions pour chaque kilowatt-heure consommé, de sorte que dans un compteur muni -des perfectionnements selon l'invention, la cellule photoélectrique produira 600 signaux, dans le cas d'une seule perforation, qui, envoyés à la mémoire électronique, donne l'enregistrement de cette consommation sous forme numérique, sur place ou à distancie, et sous une forme prête au traitement. De toute façon, l'invention sera' bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution du dispositif pour sa mise en oeuvre Figure 1 est une vue fortement schématisée de ce dispositif, associé au disque rotatif d'un compteur analogique Figure 2 est un schéma des circuits de ce dispositif. Comme le montre la figure 1, le compteur analogique (0) comporte un élément rotatif (1), qui est en l'occurrence le disque tournant dont sont munis presque tous les compteurs analogiques de ce type vendus dans le commerce. Ce disque est actionné par le champ magnétique que produisent des bobines lorsqu'il y a consommation d'énergie électrique et qui est directement proportionnel à la puissance demandée ou consommée par l'usager, de sorte que le disque tourne à une vitesse élevée. La référence (2) désigne le pignon réducteur, qui transmet la rotation du disque à l'intégrateur mécanique du compteur analogique. Selon l'inven tion, le disque (1) est muni d'un trou (3). Un capteur constitué par une cellule photoélectrique (6) est monté sur le bord du disque (1), sans contact physique avec celui-ci, et chaque fois que ce trou passe devant le capteur, celui-ci émet un signal numérique. Ce signal peut aussi être obtenu au moyen d'une encoche (4) ou d'un repère (5), lequel peut être optique ou magnétique, et tous ces moyens (3 à 5), associés au capteur, peuvent être situés en d'autres points du disque, de l'axe, du pignon ou d'autres éléments rotatifs du compteur.Le capteur (3) est relié par un câble, de préférence coaxial, (7) dont la longueur peut atteindre 100 mètres, à un compteur électronique (8) duquel il reçoit, le cas échéant, le courant d'alimentation et auquel il envoie, sous une forme déjà numérique, les signaux qu'il produit. On peut voir, à la figure 2, le schéma des circuits du compteur électronique (8), dans lequel (9) désigne l'entrée des signaux provenant du capteur (3) monté sur le compteur analogique, (10) indique le bloc intégrateur d'impulsions, dans lequel se trouvent le registre de code d'iden- tification (11), la mémoire électronique de sommation logique (12) pour les signaux numériques, le registre de déplacement de l'information (13). On reconnaît aussi la sortie des données (14), l'entrée (15) du signal provenant d'un décodeur, le bloc d'alimentation (17), avec une source d'alimentation stabilisée (18) et une batterie (19) pour l'alimentation en -courant continu. Les références (20), (21)-et (22) désignent les sorties d'alimentation et la référence (23) indique l'entrée de l'énergie électrique provenant du secteur. 11 est prévu aussi des sorties (24) et (25) vers d'autres blocs, (25) désignant le bloc de concentration avec son connecteur général (27) de sortie et d'entrée du signal d'horloge et du signal de validation, tandis que (28) désigne le décodeur, (29) la mémoire électronique de sommation logique et (30) le module de sortie. II est aussi prévu des connexions (31), (32) et (33) pour d'autres blocs intégrateurs. Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui précède, I'invention ne se limite pas à la forme d'exécution qui vient d'être décrite à titre d'exemple seulement ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. - REVENDICATIONS I.- Perfectionnement aux dispositifs d'enregistrement et de lecture de la consommation d'énergie électrique mesurée par des compteurs analogiques munis d'un ou de plusieurs disques rotatifs, caractérisé en ce qu'il consiste à munir le ou les disques rotatifs (1) de perforations (3), d'encoches (4) ou de repères optiques ou magnétiques (5), individuellement ou en combinaison, situés dans le champ d'action d'un ou de plusieurs capteurs (6) aptes à détecter le passage de ces perforations, encoches et repères et reliés à un circuit électronique de traitement de l'information et de comptage des signaux numériques produits par ce ou ces capteurs, le compteur analogique étant, en outre, muni de moyens aptes à fournir un code électronique d'identification de l'abonné. 2.- Perfectionnement selon la revendication I, caractérisé en ce que le- circuit électronique de traitement de l'information et de comptage des signaux produits par le ou les capteurs (3) comprend un bloc de mémorisation (12) muni de moyens aptes à interpréter en termes de consommation la série d'impulsions reçue et à l'exprimer conformément à l'unité de mesure établie, ce bloc permettant le choix et la mémorisation de ces informations ainsi que du code individuel d'identification de chaque compteur. 3.- Perfectionnement selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les signaux numériques en provenance de plusieurs compteurs analogiques (0) plus ou moins éloignés les uns des autres sont envoyés à une centrale dans laquelle sont groupées, en nombre approprié, les mémoires respectives, dont les sorties sont reliées à un nouvel élément électronique qui concentre l'information et qui est muni d'une sortie unique, dont sont extraites successivement les données correspondant à chaque compteur. 4.- Perfectionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'information relative à la consommation peut être saisie directement au compteur analogique (0), sur place. 5.- Perfectionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un élément de transmission pour l'envoi à distance de données. 6.- Perfectionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'émission des données est prévue sous une forme apte à l'enregistrement direct sur des dispositifs de mémorisa tion, tels que disques, bandes magnétiques et autres similaires par l'emploi d'interfaces.