АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА СБОРА ДАННЫХ О ПОТРЕБЛЕНИИ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ ЗА РАСЧЕТНЫЙ ПЕРИОД

Полезная модель относится к системам передачи электрических сигналов с использованием радиосвязи. Предлагаемая автоматизированная система сбора данных о потреблении энергоресурсов за расчетный период может быть использована для расчетов за электрическую энергию и другие энергоресурсы (газ, вода холодная, вода горячая, тепло).
Уровень техники
Известна система для беспроводного автоматического считывания счетчика (Евразийский патент ЕА №004163В1, 18.12.2000), имеющая устройство дистанционного считывания счетчика на стороне пользователя для приема показания счетчика, отображенного на устройстве отображения суммирующего счетчика в виде изображения, распознавания показания счетчика и передачи по радиосвязи показания счетчика, и центр считывания счетчиков для приема и обработки данных цифрового кода, переданного устройством дистанционного считывания счетчика на стороне пользователя, и передачи кода синхронизации для выполнения операции беспроводного дистанционного считывания, причем устройство дистанционного считывания счетчика на стороне пользователя содержит модуль чувствительного элемента изображения в заранее определенной части упомянутого суммирующего счетчика для сканирования устройства отображения упомянутого счетчика, причем модуль чувствительного элемента изображения включает чувствительный элемент изображения для считывания изображения цифры, отображенной на упомянутом устройстве отображения, и преобразования считанного изображения в электрический сигнал; модуль оптического устройства считывания символов, состоящий из динамической памяти произвольного доступа для запоминания данных изображения цифры, считанного упомянутым чувствительным элементом изображения, процессора цифрового сигнала для выполнения
операции предварительной обработки данных изображения цифры, запомненных в упомянутой динамической памяти произвольного доступа, с возможностью выделения из них только составляющих, необходимых для распознавания цифры, и основной процессор для сравнения данных, выделенных с помощью процессора цифрового сигнала, с библиотекой распознавания, хранимой в электрически стираемой и программируемой постоянной памяти, генерирования цифрового кода, соответствующего упомянутому изображению цифры, в соответствии с результатом сравнения, и запоминания сгенерированного цифрового кода в постоянной флэш-памяти, и приспособленный для распознавания показания счетчика, считанного с помощью модуля чувствительного элемента изображения; радиочастотный модуль для передачи данных цифрового кода, хранимых в упомянутой постоянной флэш-памяти, и/или данных кода цифры, отображенной в текущий момент на упомянутом устройстве отображения, в центр считывания счетчиков в течение заранее определенного периода времени и приема команды из упомянутого центра считывания счетчиков; и контроллер времени синхронизации для обеспечения ждущего режима в нормальном состоянии и только когда текущее время соответствует коду синхронизации команды, принятой упомянутым радиочастотным модулем, подачи электропитания из источника электропитания в модуль оптического устройства считывания символов и упомянутый радиочастотный модуль для минимизации потребления электроэнергии.
Достоинством системы является возможность дистанционного считывания показаний счетчика, преобразование данных в цифровой код и применение радиосвязи для передачи данных в центр считывания.
Недостатками этой системы являются:
- чрезмерная сложность, связанная с преобразованием изображения отчетного устройства счетчика в электрический сигнал, а также с использованием встроенных часов для управления режимом передачи данных;
- необходимость доработки ранее установленных счетчиков.
Эти недостатки влекут повышение стоимости системы.
Известна автоматизированная система для передачи и приема информации о потреблении энергоресурсов (патент на полезную модель №50699 U1, 18.04.2005), включающая первичные измерительные приборы, подключенные к узлам клиента, которые связаны по проводной линии с устройствами ввода-вывода, снабженными средствами обмена информацией с ее потребителями, и средства обработки информационных сигналов, а также средства обработки информационных сигналов, размещенные в узлах клиента. При этом в качестве первичных измерительных приборов могут быть использованы счетчики электроэнергии, расходомеры холодной и горячей воды, счетчики газа с импульсным телеметрическим выходом без их доработки.
Эта система имеет не всегда используемые функции, в частности обработку информационных сигналов в узлах клиентов с привязкой ее к астрономическому времени. Объединение узлов клиентов в сеть посредством проводной связи практически неосуществимо при значительном расстоянии между измерительными приборами, например, в частном жилом секторе. Система также имеет повышенную стоимость.
В качестве ближайшего аналога (прототипа) принята автоматизированная система для передачи и приема информации о потреблении энергоресурсов по патенту №50699.
Раскрытие полезной модели
Технический результат, достигаемый данной полезной моделью, заключается в обеспечении дистанционного сбора данных о потреблении энергоресурсов за расчетный период, в упрощении автоматизированной системы сбора данных, в снижении ее стоимости.
Указанный технический результат достигается тем, что автоматизированная система сбора данных о потреблении энергоресурсов за расчетный период содержит:
- первичные измерители - счетчики с импульсным выходным устройством;
- устройства передачи данных, каждое из которых установлено вблизи от соответствующего счетчика и доступно потребителю энергии;
- удаленные устройства приема и накопления (ввода-вывода) данных, используемые оператором системы;
- каждое устройство передачи данных содержит счетчик импульсов, узел преобразования полученных данных в цифровой интерфейс, энергонезависимую память и радиомодуль для передачи данных в режиме «запрос-ответ»;
- устройство приема данных содержит радиомодуль для выдачи запроса и для приема данных и узел преобразования радиосигнала в цифровой интерфейс;
- устройством накопления данных для последующей их обработки является компьютер (КПК, ноутбук).
Отличительными признаками полезной модели являются:
- устройство передачи данных содержит счетчик импульсов, узел преобразования полученных данных в цифровой интерфейс, энергонезависимую память и радиомодуль для передачи данных в режиме «запрос-ответ»;
- устройство приема данных содержит радиомодуль для выдачи запроса и для приема данных и узел преобразования радиосигнала в цифровой интерфейс;
- устройством накопления данных для последующей их обработки является компьютер.
Признаки, характеризующие полезную модель в частных случаях ее использования:
- устройство передачи данных содержит средства, устанавливающие режим «запрос-ответ» между несколькими промежуточными устройствами передачи данных, выполняющими дополнительную функцию ретрансляции данных по радиоканалу;
- устройство передачи данных может иметь автономное питание;
- устройство приема данных может получать питание от компьютера;
- устройство приема данных может иметь автономное питание и средства беспроводной передачи данных на компьютер;
- устройство передачи данных содержит дисплей, на котором отображается информация потребителю, переданная оператором системы;
- радиомодуль содержит встроенную антенну;
- устройство передачи данных имеет корпус и соединено с соответствующим счетчиком проводной линией;
- в корпусе устройства передачи данных размещен импульсный блок питания с гальванической развязкой от питающей сети.
В целом это приводит к рациональному составу системы, к исключению проводной линии связи между устройствами передачи и приема данных, к оптимизации стоимости системы, к расширению потребительских свойств.
Краткое описание чертежей
Полезная модель иллюстрируется чертежом (фиг.1), где приведена структурная схема автоматизированной системы сбора данных о потреблении энергоресурсов за расчетный период.
Осуществление полезной модели
Заявляемая автоматизированная система сбора данных работает следующим образом.
Учет потребления энергоресурсов осуществляют первичные измерители - счетчики 1 с импульсным выходным устройством, каждый из которых выдает импульсы, частота которых пропорциональна количеству потребленного ресурса. Импульсы поступают на вход устройства передачи данных 2, в котором с помощью счетчика 3 и энергонезависимой памяти 4 осуществляют подсчет количества импульсов и хранение полученных данных. Узел 5 осуществляет преобразование полученных данных в цифровой интерфейс. Радиомодуль 6 работает в режиме радиоприема до получения запроса и после завершения передачи данных.
Устройство приема данных 7 в момент времени, определенный оператором, выдает запрос выбранному устройству передачи данных 2. При поступлении
запроса радиомодуль 6 устройства передачи данных переходит в режим радиопередачи и передает кодированные данные, находящиеся в памяти 4, которые принимает радиомодуль 8 устройства приема данных 7. Затем радиосигнал преобразуется узлом 9 в цифровой интерфейс, принятые данные поступают в устройство накопления данных - компьютер 10.
В случае отсутствия прямой радиовидимости между устройством приема данных 2 и устройством передачи данных 7 целесообразно выполнение дополнительной функции - ретрансляции данных по радиоканалу. Это возможно путем введения в устройство передачи данных 2 аппаратно-программных средств, устанавливающих режим «запрос-ответ» между несколькими промежуточными устройствами передачи данных.
Устройство передачи данных 2 может иметь автономное питание.
Устройство приема данных 7 может получать питание от компьютера 10.
Устройство приема данных 7 может иметь автономное питание и средства беспроводной передачи данных на компьютер 10.
Устройство передачи данных 2 может содержать дисплей, на котором отображается информация потребителю, переданная оператором системы, о задолженности, о предстоящей сверки показаний и др.
Радиомодуль 6 устройства передачи данных 2 может содержать встроенную антенну.
Каждое устройство передачи данных 2 имеет корпус и соединено с соответствующим близко установленным счетчиком 1 проводной линией.
В корпусе устройства передачи данных 2 может быть размещен импульсный блок питания с гальванической развязкой от питающей сети.
Такое выполнение автоматизированной системы сбора данных о потреблении энергоресурсов за расчетный период позволяет:
- осуществлять дистанционный сбор данных о величине потребленных ресурсов;
- использовать счетчики с импульсным телеметрическим выходом без их доработки;
- использовать радиосвязь между устройствами передачи и приема данных вместо проводной электрической связи;
- иметь устройство передачи данных с оптимальным набором функций, необходимых для передачи данных, полученных от счетчиков электроэнергии;
- иметь устройство приема данных с минимальным набором функций, необходимых для приема данных о потребленных энергоресурсах и для ввода их в устройство накопления данных;
- использовать компьютер в качестве устройства накопления данных;
- установить обратную связь оператора системы с потребителем энергии.
Все это позволит оптимизировать затраты на создание и использование автоматизированной системы сбора данных о потреблении энергоресурсов за расчетный период.
Предлагаемая автоматизированная система сбора данных о потреблении энергоресурсов за расчетный период может быть использована как система нижнего уровня автоматизированной информационно - измерительной системы коммерческого учета энергоносителей бытовых потребителей.