Комуникационен метод за дистанционно отчитане на показанията на брояча
Притежатели на патента RU 2455763:
Изобретението се отнася до комуникационен метод за дистанционно отчитане на измервателни уреди. Техническият резултат се състои в изпълнението на постоянна мрежа, която позволява, използвайки модули с ниска мощност, да извършва дистанционно отчитане на индикациите с голям радиус на действие. Методът за дистанционно отчитане на показанията на измервателните уреди използва комуникационна мрежа чрез радиовълни, а мрежата включва модули (40-44), свързани към измервателните уреди, от които се извършват дистанционни отчитания, компютър (48) и концентратори (45, 46). Съгласно изобретението радиовръзката между модулите (40-44) и концентраторите (45, 46) се осъществява в UHF честотен диапазон, докато радиовръзката между концентраторите (45, 46, 47) се осъществява в обхвата на VHF честотата. В предпочитано изпълнение радиовръзката между междинните хъбове (45, 46) и между междинните хъбове (45, 46) и основния хъб (47) се осъществява с честота, близка или равна на 169 MHz, и радио комуникация между модулите (40-44) и междинните концентратори (45, 46) се извършват с честота, близка или равна на 433 или 868 MHz. 6 c.p. f-ly, 4 кал.
Изобретението се отнася до комуникационен метод за дистанционно отчитане на измервателни уреди за вода, газ, отопление или електричество, докато тези измервателни уреди могат да бъдат битови или промишлени измервателни уреди, всеки от които е свързан към комуникационен модул чрез радиочестотни вълни.
Има няколко вида дистанционно отчитане на показанията на брояча чрез радиочестота:
- метод за дистанционно отчитане на показанията, наречен "разходка от" и показан на фиг. 1: човек 10, наречен контролер, вземащ показания на измервателния уред, се движи пеша (оттук и английското име "разходка от") и има компютър или преносим терминал 11, оборудван с радиоинтерфейс. Когато преминава в близост до брояч или група броячи 12, 13, 14, 15 и 16, всеки от които включва радиомодул, той ги анкетира от своя терминал 11, като изпраща сигнал за заявка 17, инструктиращ този или тези броячи да изпращат своите данни. Разстоянието между контролера и брояча рядко надвишава сто метра. Сигналът за заявка 17 се изпраща до броячите в зоната на покритие на сигнала за събуждане и броячите реагират чрез изпращане на сигнал за отговор 18 към компютъра. Радио комуникацията между модулите на измервателния уред и лаптопа е двупосочна, тоест може да се установи в посока от модула към компютъра и обратно.
- Метод за дистанционно четене, наречен „drive by“: системата е близо до „walk by“, само в този случай контролерът се движи с автомобила.
Едно изпълнение на постоянна мрежа е показано на фиг. 3. Съгласно това изпълнение, наричано мрежа с "постоянна разходка", радиомодулите 30, 31, 32, 33 и 34 на броячите се четат последователно по радиото, започвайки от главния хъб 35, посредством междинни концентратори 36 и 37. В този случай радиопредаването е двупосочно, както е показано на фигура 3, посредством двойни стрелки.
Стандартните постоянни мрежи, работещи в една посока, имат предимството от ниската консумация на енергия на модулите в сравнение с двупосочната система. Ниската консумация на енергия осигурява по-дълъг експлоатационен живот на електрическите батерии, с които са оборудвани модулите, от порядъка на десет години или повече. Честата смяна на батерията е сериозно неудобство, тъй като някой трябва да отиде в къщата, където е разположен измервателният уред, за да смени батерията, което е трудоемко. Освен това достъпът до измервателни уреди може да бъде труден (често липсата на собственици на място, неблагоприятни условия на околната среда, ...). Следователно операторите предпочитат такива постоянни мрежови системи.
В мрежовата архитектура с висока плътност 21-25 модула изпращат сигнали с ниска мощност (10mW или 25mW), главно в ултрависокочестотната лента (UHF), центрирани около 433 MHz и 868 MHz. Това позволява малък дизайн на модула и спестяване на разходи.
Недостатъкът на тази архитектура е, че ако е необходимо да се увеличи площта на покритие на мрежата, тя изисква няколко пъти да увеличи броя на междинните хъбове.
За да се увеличи площта на покритие на мрежата и да се ограничи броят на междинните хъбове, последните имат по-висока мощност на предаване от мощността на предаване на радиомодула на измервателния уред. Въпреки това, максимално разрешената мощност в UHF 868 MHz ISM лента е ограничена до 500 mW.
Друго неудобство е свързано с използването на честотата 868 MHz. В крайна сметка загубите от разпространение в свободно поле се увеличават с увеличаване на честотата на радиосигналите. Следователно използването на лента ISM 868 MHz за междинни концентратори е непрактично при предаване на сигнали на големи разстояния. За да се смекчи това неудобство и поради ограничението на разрешената максимална мощност от 500 mW, като решение се предлага увеличаване на броя на междинните главини, за да се предава информация от модулите към основния хъб. Това решение обаче не е достатъчно, тъй като разходите за изграждане и поддръжка на мрежата също се увеличават и нейната надеждност намалява.