Brevet FR2709194A1 — publié le 19950224

La présente invention concerne un procédé de transfert, vers un appareil de restitution, de données de mesure relatives à la consommation d'électricité. Un système qui met en oeuvre un tel procédé peut être notamment utilisé pour le contrôle de la consommation électrique chez les particuliers, ou les industriels. Il peut aussi être utilise à chaque fois qu'un contrôle et une restitution de données de mesure sont nécessaires. Un tel système doit être capable de mesurer la consommation d'électricité et de mesurer des consommations partielles d'électricité à intervalles de temps réguliers et de restituer les évolutions de ces consommations partielles dans le temps, par exemple sous forme d'enregistrements sur papier ou sous forme d'affichage. Actuellement, les compteurs électriques indiquent de manière permanente, grâce à un afficheur mécanique, un chiffre correspondant à la quantité de Kilo-Watt-Heure (KWH) consommée. En fait, il y a deux afficheurs, l'un correspondant aux KWH consommés lors des heures pleines, l'autre correspondant aux KWH consommés pendant les heures creuses. Le relevé des compteurs se fait généralement tous les quatre mois, par l'intermédiaire d'un préposé à l'Electricité de France (EDF), qui note pour chaque compteur la quantité de (KWH) affichée pour chaque plage horaire. Par exemple, à l'aide d'un ordinateur portable, ou d'une action visuelle simple, il peut connaître, par différence avec la consommation relevée lors de son précédent passage, la quantité consommée par le client entre les deux relevés. Il pourra ainsi apprendre au consommateur qu'il a consommé plus ou moins d'électricité que lors du précédent relevé. On constate de toute façon que la facture ne pourra fournir que des informations sommaires, à savoir uniquement un total de KWH consommé entre deux relevés de compteurs. Un des buts de l'invention est de permettre aux consommateurs d'obtenir une facturation détaillée de leur consommation électrique et éventuellement pour les heures creuses et pleines. Sur une telle facture, il serait possible de connaître la consommation entre deux releves mais surtout de connaître la consommation en fonction du temps écoulé, par exemple grâce à un graphique représentant une courbe de la consommation électrique en fonction d'une base temps pouvant être la journée, la semaine, ou le mois. Il devient ainsi possible pour le consommateur de gérer de façon rationnelle sa consommation d'électricité. Un autre but de l'invention est d'éviter toute erreur de lecture lors des relevés de compteurs évitant ainsi tous litiges avec le consommateur. Encore un autre but de l'invention est de prévoir des transferts de données par liaison non matérielle afin d'éviter des raccordements gênants et complexes et pour permettre une grande simplicité de la transcription des données enregistrées. A cet effet, l'invention concerne un procédé de transfert, à un appareil de restitution ou de gestion de données, de données de mesures relatives à la consommation d'électricité effectuées par une sonde de mesure, ladite sonde étant équipée d'au moins un capteur d'énergie et d'un émetteur radiofréquence. Ledit appareil de restitution et de gestion de données est lui aussi équipé d'un récepteur radiofréquence, destiné à recevoir les signaux émis par l'émetteur de ladite sonde. Le procédé de l'invention est remarquable en ce que la sonde effectue continuellement ou quasi continuellement une mesure de la consommation d'électricité et la stocke temporairement, sous forme de données, dans une mémoire de la sonde et en ce que la sonde, par un moyen de commande actionnant un interrupteur de ladite sonde ou à des moments régulièrement espacés dans le temps, transmet au récepteur dudit appareil de restitution un bloc de données constitué d'un certain nombre desdites données de mesure stockées dans la mémoire de manière à ce que ledit appareil puisse traiter lesdites données de consommation en vue de leur restitution. Dans le mode de réalisation décrit, le moyen de commande de transfert de la sonde est constitue d'un interrupteur manuel actionné par pression du préposé. il peut cependant être envisagé un autre mode de réalisation dans lequel le moyen de commande peut être un interrupteur actionné à distance par le préposé grâce à une télécommande. Ainsi, une sonde de contrôle de consommation doit être prévue sur chaque site de consommation dont on veut contrôler le relevé. C'est au moment où l'on désire recueillir l'enregistrement des relevés sur l'appareil de restitution que s effectue, en bloc, le transfert des données de consommations stockées dans la mémoire de la sonde. On peut donc disposer de plusieurs sondes, une par site de consommation, fonctionnant de manière autonome et d'un seul appareil de restitution. Selon une autre caractéristique de l'invention, à chaque instant t, la sonde détermine la durée T qui sépare cet instant t de la dernière mesure effectuée, la sonde transmettant en même temps que le bloc de données de consommation la valeur de la durée T prise au moment de la transmission du bloc de données audit appareil de restitution, ce dernier déterminant le jour et l'heure de chaque mesure à partir du jour et de l'heure de réception dudit bloc et de ladite valeur de la durée T. Les caractéristiques du procédé de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation d'un système pour le mettre en oeuvre, ladite description étant faite en relation avec la Fig. unique jointe qui montre un bloc diagramme d'un système de restitution des données de consommation fonctionnant selon le procédé de l'invention. Le système de restitution représenté à la Fig. unique comporte une sonde 10 et un appareil de restitution et de gestion de données 20. La sonde 10 comprend un capteur d'énergie 11 capable de relever la consommation en électricité, remplaçant ainsi le compteur électrique classique. Le capteur d'énergie Il est relié à une entrée d'une unité de traitement 12 pour lui délivrer des signaux de consommation d'énergie. Une sortie d'un cadenceur 13 est reliée à une entrée de l'unité de traitement 12 pour lui délivrer des signaux d'horloge. Une sortie de l'unité de traitement 12 est reliée à un émetteur 14 qui comporte une antenne d'émission 15. Une mémoire tampon 16' est reliée à l'unité de traitement 12. Ladite mémoire tampon 16' est reliée à un additionneur 19 lui même relié à une mémoire 16. Ladite mémoire 16 est reliée à l'unité de traitement 12. Un interrupteur 17 est relié à l'unité de traitement 12. Le cadenceur 13 est capable de délivrer des impulsions lentes ou trés rapides. L'unité de traitement 12, l'émetteur 14, les mémoires 1 6 et 16', et le cadenceur 1 3 sont alimentés en électricité au moyen d'une source autonome d'électricité 18 ou par le secteur. La source autonome 18 peut être constituée d'une batterie, d'une pile ou d'un accumulateur. De la sorte, la sonde 10 peut fonctionner de manière autonome. La source 18 peut être constituée d'une batterie au lithium qui assure ainsi une autonomie en cas de coupure du secteur. L'appareil de restitution 20 comporte un récepteur 21 pourvu d'une antenne 22. Une sortie du récepteur 21 est reliée à ltentrée d'une unité de traitement 23 dont une sortie est reliée à une unité d'impression 24. L'appareil de restitution 20 comporte une horloge 25 qui est destinée à fournir à l'unité de traitement 23 des signaux représentatifs de l'heure, du jour, du mois, et de l'année. Il s'agit d'une horloge temps réel. Un port d'entrée/sortie de l'unité de traitement 23 est relié à un port d'interface 26, par exemple du type RS232c, pour pouvoir y connecter une imprimante externe. La fréquence de réception du récepteur 21 de l'appareil 20 correspond à la fréquence d'émission de l'émetteur 14 de la sonde 10. Cette fréquence est par exemple de l'ordre de 224,7 MHz. En fait, la fréquence est choisie en fonction de la quantité de données et de la durée de transmission souhaitée. Ainsi, l'utilisation de fréquence de l'ordre du Giga-Hertz (GHz) permet de diminuer la durée de transmission des données. La transmission se fait avantageusement en modulation de fréquence. Le système représenté à la Fig. unique fonctionne comme suit. Le cadenceur 13 de la sonde 10 délivre une impulsion ,à une fréquence relativement grande, à l'unité de traitement 12. A la réception d'une impulsion, l'unité de traitement 12, dans un premier temps, lit la valeur du signal de mesure délivré sur la sortie du capteur d'énergie 11 puis, dans un second temps, elle mémorise la valeur lue dans une case prédéterminée de la mémoire tampon 16'. A la prochaine impulsion rapide du cadenceur, l'unité 12 lit la nouvelle valeur de consommation et la stocke dans une nouvelle case prédéterminée de la mémoire 16'. La fréquence du cadenceur étant relativement élevée, des consommations sont mesurées à des temps trés proche de l'ordre du dixième de secondes ou plus petits, permettant ainsi une mesure quasi continue de l'énergie consommee. Après écoulement d'une période TO, la mémoire 16' envoie à l'additionneur 19 toutes les données contenues dans sa mémoire . Ledit additionneur 19 additionne toutes les données reçues et envoie dans la mémoire 16 le résultat de l'addition. La mémoire 16 ne reçoit donc qu'une seule donnée correspondant à la quantité d'électricité consommée pendant l'écoulement de la période TO. Cette période TO est réglable et peut être de l'ordre de la seconde, de la minute, de l'heure, de la journée, ou de la semaine. Elle est définie par les impulsions lentes du cadenceur 13. On notera que les mémoires 16 et 16' sont adressées de manière tournante. Ainsi, une nouvelle valeur est stockée à l'adresse suivant l'adresse de la dernière valeur stockée et, si cette dernière adresse est la dernière adresse de la mémoire 16 par exemple, la nouvelle valeur est stockée à la première adresse de la mémoire 16. A chaque instant t, l'horloge 13 délivre, à l'unité 12, un nombre T qui est proportionnel à la durée qui sépare cet instant t de l'instant du dernier total reçu par la mémoire 16. Si l'interrupteur 17 est actionné, l'unité de traitement 12 lit, une à une, les relevés de consommation stockés dans la mémoire 16, ou un certain nombre des dernières valeurs stockées dans la mémoire 16, et en forme un bloc de données où les valeurs lues sont mises les unes à la suite des autres dans l'ordre chronologique de leur instant de mesure. Ce bloc contient également la valeur prise par le nombre T au moment de l'action sur l'interrupteur 17. Il peut également contenir un code d'identification qui est propre à une sonde 10 permettant ainsi de connaître automatiquement l'identité du compteur. Le bloc ainsi constitué est envoyé, sous forme de signaux codés, à l'émetteur 14 qui les transmet, par voie hertzienne, au récepteur 21 de l'appareil de restitution 20. Les données ainsi recueillies par le récepteur 21 sont transmises à l'unité de traitement 23 qui les met en forme. On notera que la transmission d'un bloc de données peut également se faire automatiquement à des moments régulièrement espacés dans le temps dont les dates peuvent être déterminées à partir des signaux délivrés par le cadenceur 13. L'action sur l'interrupteur 17 n'est donc pas nécessaire en cas de transmission automatique. L'unité de traitement 23 détermine le mois, le jour et l'heure exacte auxquels chaque mesure a été effectuée. Pour cela, elle utilise un signal d'horloge délivré par une horloge 25 et calcule, à partir de ce signal et de la valeur du nombre T qu'elle a reçue du récepteur 21, le mois, le jour et l'heure de la dernière mesure effectuée. Puis, en fonction de la durée de la période TO des données stockées par la mémoire 16, elle détermine le mois, le jour et l'heure des autres mesures. Ainsi, à chaque relevé enregistré, l'unité de traitement 23 affecte une date déterminée, et ce avec grande précision. L'unité de traitement 23 met en forme les données reçues avec leurs dates respectives, par exemple, pour leur impression sous forme d'un tableau montrant la consommation mesurée à telle heure et tel jour. Pour ce faire, elle transmet les relevés de consommation remis en forme à l'unité d'impression 24 ou à une unité d'impression externe reliée à l'interface 26. Ladite unité 23 peut également directement restituer les données collectées par l'intermédiaire de modems grâce à l'interface 26 et permet ainsi l'exploitation de données via un système télephonique type modem. L'unité de traitement 23 peut bien évidemment traiter les relevés de consommation issus de plusieurs sondes 10 et restituer ces données Enfin, notons que le capteur d'énergie 11 peut être un capteur externe à la sonde 10. REVENDICATIONS 1) ) Procédé de transfert, à un appareil de restitution ou de gestion de données (20), de données de mesure relatives à la consommation électrique mesurée par une sonde de mesure (10), ladite sonde (10) étant équipée d'au moins un capteur d'énergie (11) et d'un émetteur radiofréquence (14) et ledit appareil de restitution (20) étant équipé d'un récepteur radiofréquence (21) prévu pour recevoir les signaux émis par l'émetteur (14) de la sonde (10), caractérisé en ce que ladite sonde (10) effectue quasi continuellement un relevé de la valeur de la consommation électrique et stocke temporairement, sous forme de données, cette valeur dans une mémoire (16) de la sonde (10) et en ce que la sonde (10), par un moyen de commande actionnant un interrupteur (17) de ladite sonde (10) ou à des moments régulièrement espacés dans le temps, transmet au récepteur (21) dudit appareil de restitution (20) un bloc de données constitué d'un certain nombre desdites données de mesure stockées dans la mémoire (16) de manière à ce que ledit appareil (20) puisse enregistrer lesdites données de consommation. 2) Procédé de transfert de données selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à chaque instant t, la sonde (10) détermine la durée T qui sépare cet instant t de la dernière mesure effectuée, chaque sonde (10) transmettant en même temps que le bloc de données de consommation la valeur de la durée T prise au moment de la transmission audit appareil de restitution (20) dudit bloc de données, et en ce que 1 appareil de restitution (20) détermine le jour et l'heure de chaque mesure à partir du jour et de l'heure de réception dudit bloc et de ladite valeur de la durée T.