Brevet FR2633076A1 — publié le 19891222

Procédé et dispositif de comptage de consommation par carte à mémoire. DESCRIPTION La pr#ésente invention a pour objet un procédé et un dispositif de comptage de consommation par carte à mémoire, en particulier pour la mesure permettant, entre autre, la facturation d'énergie et de fluide. Le secteur technique de#l'invention est celui de lafabrication et de l'installation de compteurs de mesure d'énergie et de débits. Une des applications de l'invention est la réalisation d'un dispositif de gestion et de contrôle de consommation adaptable sur tout compteur existant, et actionné par l'utilisateur, consommateur de ladite énergie, qui peut être de l'électricité, de lteau ou du gaz. On connalt en effet de nombreux types de compteurs adaptés à la mesure de l'énergie ou du débit du fluide concerné. L'on s'intéresse plus particulièrement à ceux installés dans les logements ou dans les usines et dont le but essentiel est de permettre aux sociétés distributrices de l'énergie et du fluide, de relever à intervalle régulier les consommations des utilisateurs; occupant lesdits logements ou lesdites usines, et de leur facturer la consommation enregistrée entre deux relevés. Ces compteurs comportent tous un capteur de mesure qui réagit à la consommation instantanée et qui transmet la valeur de celle-ci à un totalisateur7intégrateur, qui traduit alors le montant cumulé sur un afficheur numérique, mécanique ou digital. Ces capteurs doivent être placés juste avant les postes ou les réseaux d'utilisation pour chaque consommateur.Ils sont donc éparpillés et très nombreux et il faut que des employés des sociétés distributrices se déplacent, identifient et relèvent visuellement les chiffres des cadrans des afficheurs, les transmettent sur des fiches et ramènent celles-ci à un centre de gestion qui-établit les factures individuelles correspondantes par différence avec les relevés précédents Ce procédé de relevage de compteur est le plus répandu, maisil est peu pratique, surtout pour les compteurs situés à l'intérieur des locaux et d'accés souvent difficile, nécessitant de plus, la présence de l'occupant qu'il faut prévenir au préalable; il nécessite des déplacements et l'emploi de beaucoup de personnel; il est une source d'erreur à chaque recopie des informations, génère des retards dans les facturations, dont certaines impayées ne provoquent pas de sanctions avant plusieurs mois car il faut une surveillance constante de comptabilité et déclencher ensuite un technicien pour fermer le compteur. Pour limiter les déplacements de personnel et remédier aux inconvénients liés à ces déplacements comme ci-dessus, certains fabricants proposent de fixer sur chaque compteur des caméras de lecture des écrans d'affichage et de transmettre les informations ainsi recueillies à un centre de gestion par le réseau câblé P et T. Ce système ne résoud qu'une partie du problème et il assez onéreux, nécessitant l'utilisation de lignes téléphoniques et un central d'analyse et de réception. On connaît par ailleurs des compteurs basés essentiellement sur la mesure du temps écoulé, quand il s'agit en fait de comptabiliser les consommations ou les utilisations de débit ou de produit constant. On peut citer dans cette catégorie, les parcmètres pour automobiles, les postes de téléphone public, les minuteries d'alimentation électriques etc.... En ce cas, c'est le paiement immédiat et par avance de la consommation qui autorise celle-ci, sans besoin de personnel de contrôle. La plupart sont en fait des. horloges couplées à des compteurs de monnaie; devant les actes de vandalisme provoqués par ce stockage local d'argent, les organismes de gestion, essentiellement de téléphone public, ont développé des systèmes utilisant des cartes de crédit.Ces cartes sont disponibles à la vente pour des centres agréés, tels les bureaux de poste, pour toute personne désirant téléphoner depuis n importe quelle cabine téléphonique équipée d'un lecteur et d'un enregistreur compatibles avec toutes les cartes et qui imputera dans la mémoire de celle-ci la durée de la communication, diminuant son crédit résiduel d'autant. Ce procédé d'ouverture de compteur limite les risques d'encaissement des sociétés gestionnaires des équipements, puisqu'il y en fait préfacturation et paiement avant l'utilisation, mais il est sujet à de nombreuses fraudes par reproduction des cartes ou rechargement des mémoires. De plus, ces systèmes, avec ou sans cartes, sont en fait des compteurs de temps, qui en est la seule mesure, ce qui en limite l'usage et pour ceux avec cartes; il y a compatibilité et interchangeabilité entre tout compteur et toute carte. N'importe qui peut utiliser n'importe quel compteur avec n'importe quelle carte. Le problème posé est de pouvoir mesurer et contrôler la consommation de toute énergie et de tout fluide en tout lieu de distribution, de permettre à tout utilisateur d'interdire toute consommation en son absence et aux sociétés de distribution d'être assurées d'être payées en-retour de leurs fournitures, le tout avec une sécurité maximum d'identification individuelle, Une solution au problème posé est un procédé de comptage de consommation de fluide ou d'énergie utilisant tout type de compteur connu, comportant un dispositif de mesure de la consommation instantanée dudit fluide ou de ladite énergie passant dans un circuit d'alimentation donnée à travers un organe de coupure qui, lorsqutil est dit fermé; interdit ce passage, caractérisé en ce que - on relève par un capteur de type connu et sous forme de signal unité; chaque sous-unité de consommation instantanée détectée par ledit dispositif de mesure. - on stocke lesdits signaux dans la mémoire vive d une, unité centrale de gestion à laquelle on a donné un code d'identification propre correspondant au compteur et dans laquelle on peut également stocker toute autre donnée souhaitée; - on introduit dans un boîtier d'interface au moins une carte à mémoire incluant un microprocesseur dans laquelle on a introduit préalablement un programme de gestion de ses propres mémoires dont l'une au moins comporte un code d'identification; - on compare les deux codes d'identification de l'unité centrale et de la carte à mémoire et, s il y a correspondance, on ouvre ledit circuit d'alimentatIon,sinon ce dernier reste fermé; ; - on transfère le contenu de la mémoire vive de l'unité centrale dans les mémoires de ladite carte chaque fois que la somme desdits signaux relevés et stockés atteint un seuil déterminé correspondant par exemple à une ou plusieurs unités de consommation ou par cycle; - quand les mémoires de la carte à mémoire sont pleines ou quand on retire cette carte du bottier d'interface, on ferme ledit circuit d'alimentation, laquelle carte à mémoire contient alors toutes les informations relatives à la consommation du fluide ou de l'énergie, en particulier son comptage. Une autre solution au problème posé est un dispositif de comptage de consommation de fluide ou d'énergie comportant tout type de compteur connu incluant un dispositif de mesure de la consommation instantanée dudit fluide ou de ladite énergie passant dans un circuit d'alimentation donnée, caractérisé en ce qu'il comprend - un capteur de type connu placé sur ou à proximité dudit dispositif de mesure et qui génère un signal unité pour chaque sous-unité de consommation instantanée détectée par ce dispositif de mesure; - une unité centrale de gestion, qui comporte une mémoire vive stockant entre autres, les signaux unités en provenance dudit capteur et une mémoire morte dans laquelle on enregistre un programme de gestion résidant et un code d'identification;; - un bottier d'interface pouvant recevoir au moins une carte à mémoire, contenant préalablement un code d'identification compatible avec celui de l'unité centrale et un programme de gestion de ses mémoires permettant de stocker par transfert les données relevées dans la mémoire vive de l'unité centrale, dont celles correspondant aux unités de consommation; - un organe connu de coupure du circuit d'alimentation commandé par l'unité centrale à travers un relais d'interface, qui coupe l'alimentation du fluide ou de l'énergie, chaque fois que les mémoires de ladite carte à mémoire sont saturées par les données relatives à ladite consommation ou que ladite carte est retirée du bottier d'interface. Le résultat est un nouveau dispositif et procédé de comptage de consommation pour la mesure et la facturation d'énergie ou de fluide. Les avantages d'un tel procédé et dispositif sont multiples, car ils permettent beaucoup de souplesse dans la gestion de la distribution de fluide ou d'énergie aux entreprises et aux particuliers. En effet, tout d'abo#rd, la mise en place d'un tel dispositif suivant l'invention peut s'adapter très facilement à la plupart des compteurs actuels, surtout ceux de ltélectricitéqui comportent un disque qui tourne sur son axe à une vitesse proportionnelle à la vitesse de la consommation instantanée de l'électricité et qui entraîne mécaniquement un afficheur totalisateur décimal. Sur le plan de l'utilisation, le consommateur, en introduisant sa carte à mémoire codifiée, maîtrise le contrôle de son alimentation et peut couper celle-ci quand il le désire; en retirant sa carte, en particulier quand il s'absente. Ceci constitue une sécurité, d'une part contre un usage frauduleux et, d'autre part, contre les risques de court-circuits. Pour les sociétés distributrices, le dispositif suivant l'invention permet deux types d'exploitation, tous deux simplifiant les problèmes de facturation en diminuant ou en supprimant même les opérations préalables à celles-ci - suivant une première version, la carte unique du client n'est qu une carte codée qui n'enregistre par exemple que la consommation totale depuis le précédent relevé, laquelle- information s'annule ensuite et est remplacée par la suivante; une deuxième carte peut être introduite à tout moment par un agent de la société de distribution, qui enregistre automatiquement la consommation utilisée depuis le précédent relevé et qui par transfert automatique à son retour dans sa société, permet l'établissement de la facture correspondante avec un minimum#de risque d'erreur.Cette version réduit le temps d'intervention des agents et leurs supports papiers sachant que chaque carte de l'agentvpeut relever plusieurs compteurs, regroupés par immeuble ou par quartier. - suivant une deuxième version, les cartes sont achetées préalablement par le client suivant un tarif correspondant à la valeur totale de la consommation qui pourra être stockée dans les mémoires de chaque carte; quand celle-ci est saturée, elle est jetable ou éventuellement récupérable parla société de distribution. Cette version supprime d'une part, le déplacement des agents de cette société et d'autre part, la facturation à posteriori, avec les risques d'impayés que cela#comprend;. cela représente aussi un grand avantage sur le plan de la trésorerie de ira société qui peut gagner ainsi plus de trois mois de délais La codification des cartes à mémoire, à microprocesseur avec un programme propre qui reconnaît le code du compteur et. gère les mémoires de la carte est d'une grande sécurité contre la fraude et permet une identification réciproque. La description suivante se réfère au dessin annexé qui représente, sans aucun caractère limitatif, un exemple de schéma de réalisation du dispositif suivant l'invention, qui est donné à titre d'illustration, mais d'autres réalisations et d'autres applications, tels que pour les circuits de gaz et d'eau peuvent être envisagés. La figure unique représente un schéma de réalisation d'un dispositif monté sur un circuit d'alimentation électrique. Un circuit d'alimentation 17 électrique en provenance d'un réseau de distribution géré par une société d'exploitation alimente un réseau individuel d'utilisation 2 comportant divers postes de branchement. L'arrivée de cette alimentation comporte trois organes connus principaux, tels que des fusibles de protection 6, un organe de coupure 7 ou disjoncteur et un compteur de mesure de la consommation 3. On conviendra que l'organe de coupure 7 est dit en position fermée quand il interdit le passage électrique, en fait les contacts sont alors ouverts, et en position ouverte quand il permet# ce passage. Le compteur 3 comprend généralement un dispositif de mesure 4 de la consommation instantanée d'électricité qui entraîne un disque 19 dont la vitesse de rotation est proportionnelle à la valeur de ladite consommation instantanée et dont chaque tour correspond à la mesure d'une sous-unité de celle-ci. Ce disque 19 entraîne ensuite mécaniquement un afficheur totalisateur décimal 5 de la consommation totale cumulée en unité de mesure, comme le Kwh par exemple. Un capteur 8 tel que par exemple à phototransistor, est placé en regard d'une face du# disque dans lequel une fente 21 ou un trou de forme quelconque, permet le passage à chaque tour, d'un rayon lumineux émis par une photodiode 9, placée en regard de l'autre face du disque et dans le même alignement. Le capteur 8 et la photodiode 9 peuvent être du même côté du disque et la fenêtre remplacée alors par un réflecteur. Tout autre capteur de comptage de tours peut être aussi utilisé tel que par exemple un capteur magnétique. L'émission de la photodiode 9 et le signal émis par le phototransistor 8 , qui change d'état chaque fois qu'il reçoit le rayon lumineux, sont issus et renvoyés respectivement au transformateur 10, qui alimente ensuite une unité centrale 11 de gestion et -lui transmet chaque impulsions de signal correspondant à Iamesure d'une sous-unité de consommation. L'unité centrale de gestion 11 comporte une mémoire vive 12 dans laquelle sont stockées toutes le#s données en provenance du transformateur 10 et d'autres organes éventuels. Cette unité centrale comporte également une horloge propre et une mémoire morte 13, dans laquelle est stocké un programme de gestion résidant et un code d'identification propre associé audit compteur 3. Un bottier d'interface 15 permettant de recevoir par exemple deux cartes à mémoire 1, équipé d'un microprocesseur 20 de type "puce", dont le connecteur avec ledit bottier est directement placé sur ce microprocesseur, et dont la capacité est par exemple de 1600 octets. Chacun de ces microprocesseurs 20 comprend des mémoires dont une partie contient un programme de gestion des autres et un code d'identification-devant correspondre à celui de l'unité centrale 11. Ainsi, quand on introduit une de ces cartes 1 dans le bottier 15, le programme résident 13 dialogue avec celui de la carte et s'il y a idendification réciproque entré les deux codes, l'unité centrale ll permet alors la commande d'ouverture de l'organe de coupure 7 à travers un relais 14; souvent déjà installé. Le circuit 17 est ainsi fermé, le réseau 2 est alimenté et le compteur 3 détecte la consommation éventuelle qui est mesurée et comptéé en sous-unité envoyé et stocké dans la mémoire vive 12, comme-décrit ci-dessus. A intervalle régulier ou lorsque la somme de ces sous-unités correspond à un seuil déterminé, comme par exemple une ou plusieurs unités de consommation, ici prise égale au Kwh pour l'électricité, le programme 13 vide la mémoire vive 12 et transfère son contenu dans les mémoires de ladite carte 1. Dans un mode d'utilisation, la carte est achetée par le client pour une valeur correspondant à la consommation totale dont l'enregistrement de -la mesure des unités Kwh saturent juste les mémoires de celle-ci. L'unité centrale 11 commande la fermeture de l'organe de coupure 7 quand la carte est dite alors épuisée; cette fermeture peutre être provoquée aussi vo-lontairement par le client en retirant la carte 1. Pour éviter tout risque de coupure intempestive pour l'usager, le boitiez 15 peut recevoir au moins une deuxième carte 1 à mémoire, de telle façon que le programme 13 de l'unité de gestion il transfère les données de la mémoire vive 12 dans les mémoires de la deuxième carte quand les mémoires de la première sont saturées, sans interruption de l'alimentation électrique dans le circuit 17. Par sécurité également pour l'usager, il peut être avantageusement placé à vue de celui-ci, un dispositif 18 particulier de signalisation, tel une alarme visuelle gérée par l'unité centrale 11 et qui est activée à partir d'un seuil déterminé de la valeur de consommation transférée et de ladite carte à mémoire 1, lequel seuil peut être égal à 90% par exemple de l'utilisation totale de carte, afin de permettre à l'usager de placer une deuxième carte et d'aller s'en procurer une autre en réserve. En variante, pour informer davantage l'usager, il peut être rajouté un afficheur 16, piloté par l'unité centrale 11, des données relatives à ladite consommation telle que le nombre d'unités Kwh consommé depuis par exemple la dernière fermeture du circuit, ou depuis le début d'utilisation de la carte 1, ou encore les Kwh encore stockables dans ladite carte, donnant ainsi à l'usager le solde créditeur dont il dispose encore. Pour faciliter l'utilisation de ce dispositif, l'ensemble unité centrale 11 avec ses mémoires 12, son programme 13, son afficheur 16, son alarme 18 et ses boîtiers d'interface 15, peuvent être placés à l'intérieur des locaux de l'utilisateur, tandis que le reste du dispositif reste par exemple à l'extérieur et donc accessible aux agents de la société de distribution pour effectuer des contrôles; pour cela, un deuxième boîtier interface peut être mis également à proximité du compteur 3. Dans un autre mode d'utilisation, le client ne dispose que d'une seule carte 1 contenant le code d'identification et une mémoire effaçable gérée par le microprocesseur 20, et qui ne contient par exemple que le montant.du dernier relevé de facturation. Le boîtier interface comprend alors au moins deux entrées de connexion de carte : celle du client qui permet l'ouverture du circuit 6 et celle d'un agent de la société de distribution qui vide alors à chacun de ses passages, la totalité de la méloire vive 12. L'unité de gestion 11 est programmée en ce cas pour ne transférer, depuis sa mémoire morte et sa mémoire vive 12, que certaines données tel le code d'identification,l'intensité maximum tirée, la consommation depuis le dernier relevé et la date, dans la mémoire de la carte de l'agent > et d'autres données dans la carte du consommateur, telles la date et la consommation depuis le dernier relevé, chacune de ces deux cartes ayant un code d'identification différent, mais tous deux compatibles avec celui de l'unité centrale. La carte de l'agent peut enregistrer du reste plusieurs relevés de différents compteurs et par transfert dans les mémories de 11 ordinateur d'un centre de gesti#on permettre l'établissement direct et automatique des facturations de toutes les consommations de plusieurs usagers ainsi contrôlées avec un minimum de risque d'erreur. Les codages dé chaque compteur 3 et de chaque carte l, gérés chacun par un programme spécifique, assurent-une sécurité #importante contre la fraude et interdisent tout usage croisé, chacun correspondant à une serrure et une clé compatibles lrun avec l'autre et incontournables. REVENDICATIONS 1. Procédé de comptage de consommation de fluide ou d'énergie utilisant tout type de compteur connu (3), comportant un dispositif de mesure (4) de la consommation instantanée dudit fluide ou de ladite énergie passant dans un circuit (17) d'alimentation donnée à travers un organe de coupure (7) qui, lorsqu'il est dit fermé, interdit ce passage, caractérisé en ce que - on relève par un capteur (8) de type connu et sous forme de signal unité, chaque sous-unité de consommation instantanée détectée par ledit dispositif de mesure (4); - on stocke lesdits signaux dans la mémoire vive (12) d'une unité centrale de gestion (11), à laquelle on a donné un code d'identification propre correspondant au compteur (3) et dans laquelle on peut également stocker toute autre donnée souhaitée;; - on introduit dans un boîtier d'interface (15) au moins une carte à mémoire (1) incluant un microprocesseur dans laquelle on a introduit préalablement un programme de gestion de ses propres mémoires dont l'une au moins comporte un code d'identification; - on compare les deux codes d'identification de l'unité centrale (11) et de la carte à mémoire (1) et, s'il y a correspondance, on ouvre ledit circuit d'alimentation (17), sinon ce dernier reste fermé; -#on transfère le contenu de la-mémoire vive (12) de l'unité centrale dans les mémoires de ladite carte (1) chaque fois que la somme desdits signaux relevés et stockés atteint un seuil déterminé correspondant par exemple à une ou plusieurs unités de consommation ou par cycle;; - quand les mémoires de la carte à mémoire (1) sont pleines ou quand on retire cette carte (1) du boîtier d'interface (15), on ferme ledit circuit d'alimentation (17), laquelle carte à mémoire contient alors toutes les informations relatives à la consommation du fluide ou de l'énergie, en particulier son comptage. 2. Dispositif de comptage de consommation de fluide ou d'énergie comportant tout type de compteur connu (3) incluant un dispositif de mesure (4) de la consommation instantanée dudit fluide ou de ladite énergie passant dans un circuit (17) d'alimentation donnée, caractérisé en ce qu'il comprend - un capteur (8) de type connu placé sur ou à proximité dudit dispositif de mesure (4) et qui génère un signal unité pour chaque sous-unité de consommation instantanée détectée par ce dispositif de mesure - (4); - une unité centrale de gestion (11), qui comporte une mémoire vive (12) stockant entre autres, les signaux unités en provenance dudit capteur et une mémoire morte dans laquelle on enregistre un programme de gestion résident (13) et un code d'identification;; - un boîtier d'interface (15) pouvant recevoir au moins une carte à mémoire (1), contenant préalablement un çode d'identification compatible avec celui de l'unité centrale (ll) et un programme de gestion de ses mémoires permettant de# stocker par#transfert les données relevéesedans la mémoire vive- (12) de l'unité centrale, dont celles correspondant aux unités de consommation; - un organe connu de coupure du circuit d'alimentation (17)commandé par l'unité centrale (11) à travers un relais (14) d'interface, qui coupe l'alimentation du fluide ou de l'énergie, chaque fois que les mémoires de ladite carte à mémoire sont saturées par les données relatives à ladite consommation ou que ladite carte est retirée du boîtier d'interface (15). 3. Di#spositif-de comptage de consommation suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un afficheur (16), piloté par l'unité centrale ( ,des données relatives à ladite consommation telles que le nombre d'unités de mesure du fluide ou de l'énergie consommée depuis une mise en route quelconque dudit dispositif1 comme par exemple depuis la dernière introduction de ladite carte à mémoire, ou, le nombre d'unités de mesures pouvant être encore transférées et stockées dans les mémoires de cette carte (1). 4. Dispositif de comptage de consommation suivant la- revendicaitons 2 ou 3, caractérisé en ce que le bottier d'interface (15) peut recevoir au moins deux cartes à mémoire (1) et que le programme d'unité de gestion (11) transfère les données de sa mémoire vive (12) dans la deuxième#carte, quand les mémoires de la première sont saturées, sans interruption de l'alimentation dans le circuit (17) du fluide ou de l'énergie. 5. Dispositif de comptage de consommation suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (18) particulier de signalisation tel une alarme, géré par l'unité centrale (11) et qui est activé à partir d'un seuil déterminé de la valeur de consommation transféré dans ladite carte à mémoire (2). 6. Dispositif de comptage de consommation de fluide ou d'énergie suivant l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le boîtier d'interface (15) comprend au moins deux entrées de connexion pour cartes à mémoires (1), et que l'unité de gestion (11) est programmée pour transférer certaines données de sa mémoire morte et de sa mémoire vive (12) dans une carte et d'autres données dans l'autre carte, chacune de ces cartes ayant un code d'identification différent, mais tous deux compatibles avec celui de l'unité centrale. 7. Dispositif de comptage de consommation suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6 et dont le dispositif de mesure (4) comprend un disque (19) dont la vitesse de rotation est proportionnelle à la valeur de ladite consommation instantanée et dont chaque tours correspond à la mesure d'une sous-unité de celle-ci, caractérisé en ce que le capteur (8), placé à proximité# dudit dispositif de mesure, est un capteur phototransistor qui change d'état chaque fois qu'il reçoit un rayon lumineux en provenance d'une photodiode (9), et transmet alors une impulsion dont le signal est envoyé à l'unité centrale de gestion (11), lesquels capteur et photodiode sont placés d'un même c8té ou de part et d'autre du disque (19), en regard l'un de l'autre, lequel disque est muni d'une zone réfléchissante ou d'une fente. 8. Dispositif de comptage de consommation de fluide ou d'énergie suivant l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que lesdites cartes à mémoire (11) sont des cartes à "puce' > dont le connecteur (20) avec le boîtier d'interface (15) est directement placé sur le microprocesseur de la carte, et dont la capacité est par exemple de 1600 octets.