Ensemble électromécanique pour l'enregistrement à distance des mesures fournies par des compteurs d'énergie électrique, de gaz, d'eau potable, et de communications téléphoniques
La présente invention concerne un ensemble électro
mécanique permettant l'enregistrement à distance des
mesures fournies par des compteurs d'énergie électrique,
de gaz, d'eau potable et de communications téléphoni
ques.
Les sociétés distributrices d'eau potable, de gaz et
d'énergie électrique ressentent de plus en plus la nécessité
d'automatiser le relèvement et la facturation des consom
mations des différents usagers, afin d'accroître les indi
ces de productivité et de réduire les frais d'exploitation.
Le système généralement suivi se fonde sur la lecture
périodique des compteurs au moyen de lecteurs, lesquels,
suivant des itinéraires préétablis, se fendent chez les
usagers particuliers pour transcrire sur des fiches spé
ciales les données relevées. Ces données sont ensuite éla
borées pour la facturation. Les sociétés les mieux organi
sées confient ce travail à des centres électrocomptables
qui utilisent des fiches ou des bandes magnétiques.
La même exigence intéresse les sociétés téléphoniques pour les services de télés élection, dont la lecture et la facturation, tout en suivant des procédés matériellement différents, ne présentent toutefois pas des nouveautés substantielles dans le domaine de l'automation.
Les inconvénients des systèmes actuellement employés peuvent se résumer ainsi: - Bas indice d'utilisation des lecteurs, qui occupent la
plupart des heures de travail avec les opérations
improductives de voyage et de passage d'un usager à
l'autre, de sorte que le temps effectivement employé
dans la lecture et l'enregistrement des consommations
n'est qu'une petite partie dans la totalité du travail.
Ces inconvénients sont bien plus évidents lorsque les
services sont gérés par des entreprises séparées.
- Nécessité de répéter les visites pour la lecture des
compteurs au cas où les usagers sont absents de leur
domicile.
- Possibilité d'erreurs dans la lecture des compteurs ou
d'irrégularités volontaires, toujours à craindre,
comme il s'agit d'opérations difficilement contrôla
bles.
- Emploi irrationnel des employées préposées aux
fiches, qui se bornent au travail purement mécanique
et improductif de transcrire en code mécanographique
les données déjà relevées par les lecteurs.
Il est clair, d'après ce que l'on vient de dire, qu'une
organisation moderne doit s'orienter sur l'automation de l'ensemble du service de lecture et de perforation de fiches, par l'emploi d'installation et de systèmes autant que possible simples et économiques, dans le code établi, toutes les données nécessaires à la facturation, en excluant ainsi les interventions humaines non strictement indispensables.
La présente invention se propose justement d'obvier aux inconvénients et aux désavantages que Pon vient de décrire au moyen d'un ensemble électromécanique pour l'enregistrement à distance des mesures fournies par des compteurs d'énergie électrique, de gaz, d'eau potable et de communications téléphoniques, chaque compteur comprenant un totalisateur émettant des impulsions au fur et à mesure de sa progression en fonction de la quantité mesurée, l'ensemble électromécanique étant caractérisé en ce qu'il comprend:
: - Un dispositif récepteur desdites impulsions et apte à
transformer les mêmes impulsions en mouvements
mécaniques correspondants, actionnant un mécanis
me totalisateur du nombre des impulsions, constitué
par un ou plusieurs organes mécaniques mobiles dont
le premier est actionné par le dispositif récepteur
d'impulsions, les organes mobiles successifs étant
commandés pour effectuer un mouvement élémentaire
de l'organe précédant à chaque succession complète
des différentes positions que peut prendre ledit orga
ne précédent, chaque organe mobile comprenant une
ou plusieurs parties solidairement reliées entre elles,
chaque partie comprenant une pluralité d'éléments
indicateurs de position, le nombre des éléments indi
cateurs des parties successives contiguës d'un organe
mobile croissant suivant une progression géométrique
ayant pour raison un nombre entier,
de sorte que
chaque position prise par les organes mobiles forme
un code exprimant un nombre d'impulsions; - un dispositif enregistreur des positions des organes
mobiles, les signaux représentatifs de ces positions
étant transmis au dispositif enregistreur par des
moyens de signalisation commandés par les éléments
indicateurs de position.
En termes mathématiques, la raison m de la progression géométrique constituée par les nombres croissants des éléments des parties, et ainsi de suite, constitue la base du code numérique pour l'identification, tandis que le nombre n des parties composant chaque organe constitue pour cet organe le nombre des chiffres significatifs de celui-ci, pouvant être représentés dans le système numérique adopté, et constitue ce code de positions pour la totalisation des impulsions. I1 s'ensuit que mE représente pour l'organe cité le nombre des positions significatives qui peuvent être prises.
En particulier si le mécanisme est composé de k organes pareils, le nombre des positions significatives et par suite des impulsions totalisables, est représenté par mkll , tandis que si les organes étaient différents en étant caractérisés respectivement par les valeurs: m1, nl; m3, n2 ...; mh, nb, le nombre des impulsions totalisables serait représenté par:
" mon n
A titre d'exemple de réalisation de l'ensemble, les organes mobiles peuvent comprendre un nombre k de rouleaux tournant sur leurs axes; les parties constituant les organes mobiles, c'est-à-dire les rouleaux, peuvent être constituées d'un nombre n de disques solidairement reliés entre eux, de façon à former le rouleau;
les éléments indicateurs de position, peuvent être constitués par des saillies disposées sur la partie cylindrique des disques, en nombre suffisant pour permettre, dans le passage d'un disque à l'autre, une progression géométrique ayant pour raison un nombre entier m ; le dispositif récepteur d'impulsions peut être constitué par un électro-aimant commandé par les impulsions électriques provenant du compteur.
A chaque impulsion l'électro-aimant fait tourner le premier rouleau d'un angle égal à 360 /mn, avec la caractéristique que lorsque le premier rouleau fait un tour complet, il imprime au deuxième rouleau une avance angulaire de 360 /mn au moyen d'un échappement à satellite.
Le même échappement est appliqué entre le deuxième et le troisième rouleau, entre le troisième et le quatrième, etc.
Le dispositif de relèvement et de transfert de position, en code, peut être réalisé par kn contacts électriques, un pour chaque disque, qui peuvent être fermés par les saillies des disques respectifs.
Ce dispositif de relèvement et de transmission de position peut commander une machine poinçonneuse pour la perforation des fiches, suivant la technique connue de l'élaboration mécanographique, chaque poinçon étant commandé par un solénoïde alimenté d'un circuit électrique comprenant un de ces contacts.
En particulier la combinaison d'un certain nombre d'ensembles électro-mécaniques du type décrit, peuvent être répartis dans les groupements des diverses utilisations de chaque usager, chacun desdits groupements comprenant en outre un dispositif statique supplémentaire d'identification de chaque ensemble électro-mécanique et de l'usager lui-même.
I1 est clair que, comme développement logique, par exemple dans le cadre des exigences d'une société distributrice du type mentionné précédemment, ces combinaisons peuvent être à leur tour groupées en ensembles plus grands, munis eux aussi d'un dispositif d'identification.
L'invention va être maintenant décrite à l'aide des dessins ci-joints en se référant à l'un de ses modes de réalisation concernant l'enregistrement des mesures des consommations des commodités comprenant l'énergie électrique, l'eau et le gaz. Dans ces dessins:
la fig. 1 est une vue schématique d'un ensemble élec tromécanique suivant la présente invention;
la fig. 2A et la fig. 2B sont des vues de détail du compteur d'impulsions avec des éléments d'identification en code binaire des consommations;
la fig. 3 est une vue de détail du mécanisme pour la réception des impulsions et leur transformation en mouvements mécaniques correspondants du totalisateur;
la fig. 4 est une vue de détail du système de mise en action entre deux organes toùrnants d'un même ensemble;
la fig. 5 est une autre vue de l'accouplement de la fig. 4;
;
la fig. 6 est une vue schématique d'un groupement possible des ensembles électromécaniques suivant la présente invention et de leurs liaisons aux compteurs des usagers, ainsi qu'à un ensemble mobile de perforations sur fiches
la fig. 7 est une vue schématique par blocs du groupement.
En se référant aux fig. ]. à 5, il est prévu un compteur 10, de type usuel et par conséquent non décrit de façon plus détaillée, muni du totalisateur usuel 1 1 en code décimal, dont un rouleau 12, par exemple celui relatif aux décimales, est relié à un contact électrique 13 qui est fermé à chaque tour, afin d'engendrer une impulsion.
Cette impulsion est transmise, à travers le câble 14 au relais 15, muni d'une tige de manoeuvre 16 qui agit sur une roue dentée 17, rigidement solidaire du premier élément ou rouleau 1 8A du totalisateur d'impulsions 19.
Dans l'exemple indiqué le totalisateur d'impulsions 19 comprend trois rouleaux, respectivement 18A, 18B, 18C et chaque rouleau comprend cinq disques 20, 21, 22, 23, 24. Comme dans l'exemple indiqué on a adopté le code binaire, les disques précités auront un nombre de saillies ou de dents correspondant à la puissance de 2 ordinairement décroissante. Précisément pour la came (ou disque denté) 20 le nombre de dents est égal à 16, ou bien 24, pour la came 21 il est de 8, ou bien 23, pour la came 22 il est de 4, ou bien 22, pour la came 23 il est de 2, ou bien 21, et enfin pour la came 24 il est de 1 ou bien 20.
A chaque came est ensuite associé un contact électrique, indiqué respectivement par 20A, 21A, 22A, 23A et 24A. Le relèvement du code des positions du rouleau 18A est basé sur le principe du oui ou non , caractéristique du système binaire, ou bien fermeture ou ouverture des contacts électriques correspondants.
Dans le mode de réalisation indiqué, le rouleau 1 8A peut totaliser de O à 31 déclics unitaires du compteur 11, les rouleaux 1 8A et 1 8B accouplés de 0 à 1023 et les rouleaux 18A, 18B et 18C ensemble de O à 32767.
A chaque tour de la roulette 12, la roue dentée 17, qui contient 32 dents, avancera sous l'impulsion de la tige 16 de 1/32 de tour, toutes les cames de 20A à 24A tournant de façon correspondante et à l'unisson.
Quand le total des déclics unitaires à totaliser est arrivé à 31, tous les contacts de 20A sont fermés et, comme le montrent les fig. 4 et 5, le rouleau immédiatement suivant 1 8B est mis en marche, dans la mesure où la double saillie 40 portée par le rouleau 1 8A fait tourner le pignon satellite à double denture 41 d'un angle égal à celui compris entre deux de ses dents successives 42, tandis que les dents de l'autre deuxième denture 43 font tourner de deux dents la roue 44 qui est solidaire du rouleau 18B, c'est-à-dire de 1/32 de tour. Cet échappement à satellite est de type connu et appliqué aux compteurs usuels, pour provoquer cependant des avancements de 1/10 de tour à la fois.
Naturellement après 1031 déclics unitaires du compteur 11, le troisième rouleau 18C du totalisateur d'impulsions 19 sera mis en marche.
Le deuxième rouleau 18B comprend cinq cames, respectivement 25, 26, 27, 28 et 29, tandis que le troisième rouleau 18C comprend les cames 30, 31, 32, 33 et 34. A ces cames correspondent respectivement les contacts 25bus 26B, 27B, 28B, 29B, 30C, 31C, 32C, 33C et 34C.
Les contacts précités sont ensuite reliés à des bornes logées dans une boîte spéciale non représentée dans les dessins.
Dans cette boîte est inséré un élément explorateur qui est relié à un groupe de perforation de fiches désigné dans son ensemble par le nombre 35. L'élément explorateur, d'une façon très connue dans la technique des télécommunications, explore toutes ces bornes et, suivant que le contact correspondant est ouvert ou fermé, la fiche ou la bande est ou non perforée dans la position correspondante.
Outre les bornes correspondant au totalisateur d'impulsions 19, la boite contiendra les bornes des autres contacts fixes ainsi que ceux qui sont opportunément codés en code binaire afin de pouvoir identifier le compteur ou mieux la commodité à laquelle se rapporte chaque fiche.
Si maintenant on se réfère aux fig. 6 et 7, il est représenté une solution de l'ensemble suivant la présente invention qui est appliqué à un système de distribution de diverses commodités.
Comme on le voit chaque usager 101, 102, 103, 104, 105 comprend cinq commodités, ce qui veut dire cinq compteurs, respectivement lllA, 111B, 111C, 111D, 111E, à chacun desquels est accouplé un totalisateur d'impulsions 119A, 119B, il 9C, il 9D, 119E, à chacun desquels est accouplée à son tour une fiche d'utilisation 120A, 120B, 120C, 120D, 120E.
En outre pour chaque usager il est prévu une fiche d'usager qui sera différente pour les cinq usagers 101, 102, 103, 104, 105 et sera indiquée d'une façon générique par les nombres 121, 122, 123, 124, 125.
I1 est donc prévu un premier groupement de cinq usager en un ensemble de base 126.
Enfin plusieurs ensembles de base forment un standard 127, lui aussi avec un code propre.
I1 est donc clair que la boîte mentionnée ci-dessus contiendra, en outre des bornes provenant des totalisateurs d'impulsions, aussi celles concernant la codification fixe respectivement du code de commodité, du code de l'ensemble de base et enfin du code du standard, qui seront de façon correspondante rapportés sous forme de perforation opportune sur une fiche.
Il est évident et il rentre dans la technique normale dans ce domaine que l'élément explorateur dans la boîte doit effectuer l'exploration des bornes en synchronisme avec la perforation des fiches successives.
A titre d'exemple et en se référant à la fig. 7, on aura sur le perforateur: - 15 positions pouvant être actionnées par le totalisa
teur d'impulsions; - 4 positions pouvant être actionnées par le code d'uti
lité; - 3 positions pouvant être actionnées par le code d'u sager; - 5 positions pouvant être actionnées par le code de
l'ensemble de base; - 14 positions pouvant être actionnées par le code du
standard, et l'on obtiendra au total 41 positions.
De cette façon il est possible par exemple d'utiliser les fiches mécanographiques et les perforateurs correspondants.
A titre d'exemple est rapporté le calcul des possibili- tés qu'offre le système suivant l'exemple décrit ci-dessus et chiffré. en exploitant la capacité maxima possible:
Standard pouvant être installé avec un code
à 14 positions 16.383
Ensemble pour chaque standard avec un code
à 5 positions 31
Usager pour chaque ensemble avec un code
à 3 positions 7
Compteurs pour chaque usager avec un code
à 4 positions . 15
Total des compteurs relevables 53.326.665
Puisque la fiche mécanographique peut être perforée en 80 positions qui restent, permet d'augmenter notablement les limites des données enregistrables sur cette fiche en effectuant éventuellement la répartition des 80 positions suivant les critères convenant le mieux aux applications concrètes.
Il peut être prévu des codes différents du code binaire suivant ce qui convient.
Parmi les nombreux avantages de la présente invention, les principaux sont les suivants: - les opérations de report effectuées par le dispositif
totalisateur se trouvent simplifiées et de durée notable
ment moindre par rapport aux méthodes traditionnel
les. En outre elles ne sont pas affectées du risque
d'erreurs à imputer au facteur humain; - les données sont reportées dans un système ou code
qui en permet l'utilisation directe dans les phases
d'élaboration, en éliminant ainsi les opérations coû
teuses et longues de transcription; - les besoins de personnel apte au relevé et à la trans
cription des mesures est fortement réduit; - il est possible de transcrire les mesures enregistrées
par les ensembles électromécaniques à un moment
quelconque du jour ou de la nuit indépendamment
des horaires de travail ou de la commodité respective
du personnel et/ou de l'usager;
; - l'application de l'ensemble électromécanique est pos
sible sans modifications coûteuses et difficiles en ins
tallations déjà préexistantes.