CS156991A3 - System for the transmission of utility quantities through a two- or three-wire line - Google Patents

System for the transmission of utility quantities through a two- or three-wire line Download PDF

Info

Publication number
CS156991A3
CS156991A3 CS911569A CS156991A CS156991A3 CS 156991 A3 CS156991 A3 CS 156991A3 CS 911569 A CS911569 A CS 911569A CS 156991 A CS156991 A CS 156991A CS 156991 A3 CS156991 A3 CS 156991A3
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
programmer
data
encoder
meter
signal
Prior art date
Application number
CS911569A
Other languages
English (en)
Inventor
William J Brennan Jr
David R Hamilton
Warren C Wynn Jr
Original Assignee
Schlumberger Ind Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schlumberger Ind Sa filed Critical Schlumberger Ind Sa
Publication of CS156991A3 publication Critical patent/CS156991A3/cs

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D4/00—Tariff metering apparatus
    • G01D4/002—Remote reading of utility meters
    • G01D4/004—Remote reading of utility meters to a fixed location
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/04—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using magnetically coupled devices
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
    • G08C19/16—Electric signal transmission systems in which transmission is by pulses
    • G08C19/28—Electric signal transmission systems in which transmission is by pulses using pulse code
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/60—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for transmitting utility meters data, i.e. transmission of data from the reader of the utility meter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/30—Smart metering, e.g. specially adapted for remote reading

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)
  • Exchange Systems With Centralized Control (AREA)

Description

tfGq. qj-Č
Systém pro přenos hodnot V/ž.itnýW|velJřřirrřvcru—»ebo
f I i -f-Él·· · c-1„ . > š
Oblast techniky třídrátovým vedením
Ocn · m >c f—"«v f*7 ,-b 1 O1 & cc ΟΊ í ř 'pro
Vynález se týká oblasti přenosu da^přenos údajů z-měřičů užitných veličin dvou- nebo třídrátovýraivedeními. C ze
SVS
Dosavadní stav techniky
Systémy pro přenos hodnot užitných veličin se neužívajípro vysílání údaji! o spotřebě z měřičů jako jsou elektroměry,plynoměry nebo vodoměry do vzdálených čtecích jednotek. V těchto systémech každý měřič obsahuje kodér, který převádíinformaci o spotřebě, zobrazenou mechanickým nebo elektronic-kým počitadlem sdruženým s měřičem, do podoby, kterou je možnovyslat vedením a podx do vzdálené čtecí jednotky. Jeden takovýkodér pro použití s počitadly měřičů je popsán v patentu USč. 4,085,287. Jak je znázorněno v tomto patentu, k jednomu ne-bo několika kolečkům počitadla je přidružena řada vodivýchplosek a pohyblivý kontakt. Poloha pohyblivého kontaktu vůčivodivým ploškám indikuje polohu kolečka počitadle a tím i ve-ličinu zobrazovanou, počitadlem. Na dotaz ze vzdálené čtecíjednotky se informace o stavu počitadla vyšle po třech vodi-čích do vzdálené čtecí jednotky. Data se vysílají z kodérudo vzdáleného snímače.
Jak je vysvětleno v patentu US č. 4,085,287, vzdálenájednotka může být přenosná a obsahovat zástrčku pro zasunutído zásuvky připojené' k třívodičovému datovému vedení. Snímačmůže tedy obsahovat přenosnou čtecí jednotku a připojením dopříslušná zásuvky číst na dálku stav jednotlivých počitadelměřičů.
Také je známé připojení kódovaných počitadel měřičův provedení uvedeném v patentu US č. 4,085,287 k zařízeníobecně známému jako styková jednotka měřiče čili MIU. Takovéuspořádání je uvedeno v patentu US č. 4,852,152. V tomto us- 2 pořádání Je každé z kódovaných počitadel trvale připojeno k jedné jednotce I.1IU. Jednotka I.’IU obsahuje rozhraní umožňující, abyodpovídala na dotazové signály přicházející telefonním vedením.Elektrárna může zavolat jednotku MIU prostřednictvím speciální-ho zařízení telefonní ústředny, aby ji vybudila. Jednotka MTUse pak dotáže jednoho nebo několika připojených kódovaných po-čitadel a vyžle údaje o stavu měřičů telefonním vedením zpětdo elektrárny.
Alternativou třídrátového systému pro přenos kódovanýchhodnot užitných veličin, uvedeného v patentu US č. 4,085,287,je dvoudrátový indukčně vázaný systém pro přenos hodnot užit-ných veličin, jak je obsažen v patentech TTS č. 4,782,341,4,758,836, 4,652,877 a 4,463,354. U tohoto typu systému je pře-nosná čtecí jednotka vybavena indukční smyčkou nebo cívkou,která odpovídá podobné smyčce nebo cívce umístěné v zásuvce.Cívka v zásuvce je spojens dvěma dráty s počitadlem měřiče.Cívka,čtecí jednotky se přivede do blízkosti cívky v zásuvcea do cívky připojené k měřiči se vyžle střídavý dotazovací sig-nál, Tento střídavý signál se přenese do vzdáleného počitadlaměřiče prostřednictvím vzájemné indukční vazby obou cívek. men-to dotazový signál se použije k vybuzení kódovaného počitadlaměniče, které vyšle zpět údaj měřiče modulováním nosného stří-davého signálu. Střídavý nosný signál může být generovánuvnitř kodérem měřiče nebo to rrůže být přímo střídavý dotazovýsignál. I když zmíněné čtecí systémy získaly široké uplatnění,mají několik nedostatků a omezení. Zatímco popsané indukčně vá-zané dvoudrátové čtecí systémy umožňují přenosy dat mezi kódo-vaným počitadlem měřiče a přenosnou čtecí jednotkou, toto us-pořádání je nevhodné pro běžné stykové jednotky, které vyža-dují pro přenos dat přímé třídrátové spojení s kódovaným poči-tadlem. Kromě toho,jak dvou- tak i třídrátové čtecí systémy,používající přenosné čtecí jednotky, vyžadují použití samo-statné připojené zásuvky pro každé kódované počitadlo, kterése má číst. To představuje nevýhodu snímače zvláště v situa-cích, kdy se má číst velký počet kódovaných měřičů v malé geo- grafické oblasti. To může nastat v·kancelářských budovách a do-mech s velkou hustotou /např. s pronajatými či vlastněnými by-ty, věžové domy atd./, kde se měří každá jednotka samostatně.Odčítač by v této situaci byl vystaven časově náročnému úkolupřipojování a odpojování přenosné čtecí jednotky v nočtu něko-lika desítek nebo i stovek, aby jedno+livě přečetl všechna kó-dovaná nočitadla. Použití samostatné zásuvky nro každé kódovanépočitadlo zřejmě také zvyšuje náklady na instalaci.
Kromě toho každá užitná veličina /např. plyn, voda, elek-třina/ tradičně má své vlastní zásuvky pro čtení příslušných?měřičů. Tyto veličiny nezřídka používají různé formáty dat,takže je neproveditelné čtení všech měřičů razných užitnýchveličin jedním snímačem.
Bylo by tedy velmi prospěšné, kdyby veřejné služby mělysystém přenosu dat pro čtení hodnot měřičů užitných veličin,který by se mohl použít pro způsob jak s dvoudrátovou indukčnívazbou tak s třídrátovým vodivým spojením a který by se takémohl přizpůsobit pro připojení k jednotkám MIU pro účely cen-trálního čtení měřičů. Bylo by také velmi výhodné mít systémpro čtení měřičů, kde by řada vzdálených počitadel mohla býtspojena dohromady jedinou skupinou vedení k jediné zásuvce,aby se umožnilo číst všechny tyto měřiče přenosnou čtecí jed-notkou bez nutnosti mít samostatné zásuvky a ořipojení kekaždé z nich. Konečně by bylo velkým přínosem, kdyby čtecíjednotka nebo jednotka T4IU byly schopny automaticky rozeznata číst různé typy měřičů a měřičů různých výrobců.
Podstata vynálezu
Uvedené žádoucí vlastnosti poskytuje tento vynález, kterýse týká systému pro přenos dat mezi měřičem užitné veličinynebo podobně vedením s alespoň dvěma vodiči. Systém obsahujevzdálený snímač/programátor, připojený k vedenímj tento snímač/programátor má generátor signálu a oblast pro ukládání dat. S počitadlem měřiče je vázán kodér, který udává množství veli-činy měřené měřičem a zobrazené počitadlem. Kodér reaguje na dotazový signál, vytvářený generátorem signálu, a vysílá mocsuiováný datový signál indikující hodnotu veličiny mířená měřičema přenáší tento datový signál vedením do vzdáleného snímače/programátoru. Tento snímač/programátor ukládá datový signál,indikující hodnotu,do oblasti pro ukládání dat.
Dotazový signál se moduluje kodérem tak, že se nění proudtekoucí mezi vzdáleným snímačem/programátorem a kodérem, kdyžvzdálený snímač/programátor a kodér jsou propojeny dvěma dráty.Jsou-li propojeny alespoň třemi dráty, dotazový signál působíjako hodiny a tento hodinovj? signál používá kodér pro generová-ní kódovaného datového signálu. Tento datový signál indikuje,mezi jiným, množství užitné veličiny, měřené měřičem.
Takto lze systém pro přenos měření užitných veličin podlevynálezu přizpůsobit pro oba způsoby, dvou- i třídrátový. V provozu v dvoudrátovém režimu je vzdálený snímač/programátors kodérem s výhodou vázán indukčně. Kodér obsahuje obvody prozměnu impedance podle dat, představujících množství měřené mě-řičem, čímž způsobí modulaci proudu tekoucího mezi kodérem avzdáleným snímačem/programátorem podle těchto dat. V třídrátovém režimu jsou vzdálený snímač/programátor akodér propojeny přímo elektricky alespoň třemi vodiči, z nichžprvní' přenáší hodinové signály, generované snímačem/progrsmáto-rem, druhý vodič přenáší datové signály z kodéru a třetí nřed-stavuje elektrickou zem. Hodinové signály vysílá snímač/progra-mátor do kodéru. Kodér obsahuje obvody pro generování kódované-ho datového signálu, který představuje množství, měřené měřičem V provedení podle vynálezu může být řade kodérů vázána buádvou- nebo třídrátovým vedením paralelně ke společnému snímači/programátoru. Snímač/programátor sekvenčně vybírá jednotlivékodéry. Zatímco každý kodér má své vlestní identifikační čísloči adresu /např. pořadové číslo/, v usnořádání sekvenční volbymůže mít každý kodér přiděleno číslo "výběru počitadla" ze sku-piny takových čísel, např. jedno z čísel 1 až 99. Toto číslovýběru počitadla by bylo jediné pro jeden kodér vzhledem kevšem ostatním kodérům připojeným k témuž dvou- čí třidrátovémupřenosovému vedení či sběrnici. Ovšem schéma číslování počita- & del by se mohlo opakovat u dalších skupin kódovaných počitadel,které Jsou elektricky oddčleny. V tomto uspořádání snímač/pro-gramátor Jenom adresuje každým číslem pro výběr počitadla v přidělené skupině čísel /např. postupuje po číslech 1, 2, 3,..99/.Když některý kodér zjistí, že dotaz ze snímače/programátoruobsahuje jeho číslo výběru, vybudí se a vyšle data o stavusvého měřiče zpět do snímače/programátoru. Když se z kodérů ne-vysílají žádné datové signály, snímač/programátor předpokládá,že se již přečetly stavy všech kódovaných počitadel. Takto sní-mač/programátor nemusí vědět, kolik kodérů je připojeno k jed-nomu vedení ani nemusí být programován s jedinou identifikacínebo pořadovým číslem pro každé z počitadel, které bude číst;místo toho musí pouze projít všemi možnými čísly výběru poči-tadel. V jiném provedení může jedno z počitadel být přidělenospeciálnímu číslu pro výběr počitadla, které se dotazuje jakoprvní, p*ed dotazováním ostatních počitadel. Toto prvně dotazo-vané počitadlo obsahuje datové bity, udávající počet počitadelpřipojených k tomuto přenosovému vedení či sběrnici. Tuto in-formaci použije snímač/nrogramátor pro určení, kolik čísel vý-běru počitadel je třeba projít, takže se neztrácí Čas dotazo-váním s čísly výboru, která v dané skupině počitadel nejsoupoužita.
Každý kodér může obsahovat energeticky nezávislou P8měípro ukládání různých typů dat včetně dat udávajících jednu neboněkolik charakteristik měřiče užitné veličiny, k němuž je při-družen. Tato data mohou obsahovat sériové číslo měřiče, číslovýběru počitadla, typ měřiče a data udávající přítomnost dal-šího počitadla měřiče. Tato data udávající přítomnost dalšíhopočitadla měřiče se používají v případě, že se dvě počitadlamají číst hned jedno po druhém. Např. některé druhy vodoměrů,známé jako sdružené měřiče, obsahují první počitadlo a měřicímechanismus pro měření spotřeby vody při poměrně nízkém průto-ku a druhé počitadlo a měřicí mechanismus pro měření toku vodypři poměrně velkém průtoku. Při uspořádání podle vynálezu může w z pamčt spojená s prvním kočovaným počitadlem sdruženého měřičeobsahovat datové bity, udávající přítomnost druhého počitadla sdruženého měřiče, takže když se snímač/programátor dotazujeprvního počitadla, snímač/programátor se upozorní na skuteč-nost, že se má číst ještě druhé počitadlo, čímž znásobí, žesnímač/programátor po přečtení prvního počitadla ořečte idruhé' počitadlo.
Energeticky nezávislá pamět kodéru je s výhodou typuEEPROM a mříže se přeprogramovat použitím speciálního signálu,který má počáteční kmitočet nebo jinou charakteristiku odliš-nou od dotazového signálu, čímž se signalizuje, že se má pro-gramovat pamět. Formát, délka a typ dat se dá takto snadnopřeprogramovat použitím snímače/programátoru. V provedení po-dle- vynálezu je kodér napájen pouze energií ze snímače/progra-mátoru, takže nejsou zapotřebí žádné baterie nebo jiný zdrojelektrické' energie pro provoz kodéru. Výběr počitadla a ostatní typy dotazových a programova-cích dat se přenášejí ze vzdáleného snímače/programátoru nebostykovéjjednotky MIU použitím speciálního způsobu kódování.Impulsy nebo ostatní časově proměnné signály, generované vzdá-leným snímačem/programátorem nebo jednotkou MHJ, které vytvá-řejí dotazový signál, se periodicky přerušují, sby se měnilpočet impulsů vysílaný generátorem impulsů podle dotazovýchči programovacích dat.
Palší charakteristiky vynálezu, zahrnují kontrolu polohyalespoň jednoho kolečka číselníku sdruženého s kódovaným poči-tadlem alespoň dvakrát,; aby se zajistilo, že generovaný datovýsignál přesně indikuje skutečnou polohu kolečka číselníku po-čitadla, porovnání prvního a druhého čtení polohy kolečka a-generování chybového signálu po jednom nebo několika pokusech,jestliže se čtení neshodují. Snímač/programátor může dále ob-sahovat vstup/výstup nebo modem pro přenosy do vnějšího uni-verzálního programovatelného procesoru, takového jako je tzv.osobní počítač, prostřednictvím vícežilového kabelu nebo te-lefonního vedení. To umožňuje přenášet data o stavu měřičů'dodatového procesoru a/nebo programovat snímač/programátor dato-vým procesorem. Programovací informace může obsahovat datatýkající se umístění měřiče, informace o směru, sériové číslo -7- a typ měřiče a předešlý stav měřiče. U obou provedení, se dvěma či třemi vodiči, snímač/progra-mátor muže být styková jednotka MIU, která je trvale elektrickyvázána s těmito vedeními a tedy s přidruženými kódovanými poči-tadly měřičů. V jiném provedení může být snímač/programátorpřenosný a napájen z baterie. Snímač/prcgramátor pak bude ob-sahovat konektor pro dočasné připojení k přenosovému vstupu/vý-stupu, spojenému s dvou- nebo třídrátovým vedením, aby se umož-nily přenosy mezi snímačem/programátorem a kodérem.
Kodér může dále obsahovat obvody pro čítání impulsů, gene-rovaných měřičem typu generátoru impulsů nebo zapínáním spína-če vyvolaným pohybem měřiče či registračního mechanismu. Ta-kové typy měřiči! místo generování kódovaného zobrazení stavupočitadla měřiče generují elektrický impuls nebo způsobí uza-vření kontaktu po odměření předem daného množství užitné veli-činy, která se měří měřičem. Tyto impulsy.nebo uzavření kon-taktů se střádají v mechanickém součtovém počitadle nebo elek-tronickém posuvném registru a podobně. Počet impulsů nebo u-zavření kontaktů, nastřádaný za určitou dobu, udává množstvíměřené veličiny, které se spotřebovalo, zatímco kmitočet im-pulsů či uzavření kontaktu udává okamžitou spotřebu užitné ve-ličiny, to jest spotřebu vody v krychlových metrech/min., spo-třebu plynu v krychlových metrech/min. či elektrické energiev kilowattech. Informace o impulsech nebo uzavření kontaktůse vysílá do snímače/programátoru jako odpověá na dotazovýsignál. Jestliže se snímač/programátor dotáže kodéru dvakrát,rozdíl mezi prvním a druhým čtením je možno porovnat a s po-užitím intervalu mezi prvním a druhým dotazem je možno vypo-číst rychlost změny množství užitné veličiny měřené měřičem.
To je užitečné např. k určení, zda někde v objektu odběratelenedochází k úniku plynu nebo vody a ke kontrole, že měřič akodér pracují správně a že se s nimi nedovoleně nemanipulovalo. Přehled obrázků na výkresech
Tyto a další vlastnosti a výhody vynálezu budou zřejmějšíz následujícího podrobného popisu provedení v souvislosti s při- - 8 - loženými výkresy, kde obr. 1 ukazuje obecné uspořádání dvou-a třídrátového systému pro přenos hodnot užitných veličin,vytvořeného nodle vynálezu, obr. 2 je schéma obvodů pro kódo-vání počitadel měřičů podle obr. 1, obr. 3 je schéma uspořá-dání kódovacího mechanismu číselníku měřiče použitého u toho-to vynálezu, obr. 4 je podrobnější schéma stykových obvodů,které tvoří část obvodů kodéru podle obr. 2, obr. 5 je dia-gram znázorňující vztah hodinového signálu snímače/nrogramá-toru a dvoufázových datových signálů z obvodů kodéru podleobr. 2, obr. 6 je diagram xikazující vztah hodinového signálusnímače/programátoru a demodulovaného signálu, obr. 7 je dia-gram způsobu kódování dat délkou impulsů nodle vynálezu, obr. 8 je schéma obecných částí, ze kterých je sestaven sníraač/pro-gramátor podle vynálezu, obr. 9 je podrobnější schéma dvou-drátových vstupních/výstupních obvodů nodle obr. 8, bbr. 10je boční pohled na dvoudrátový adaptor a vstup/výstup podlevynálezu a obr. 11 je podrobnější schéma přídavných obvodůsnímače/programátoru· podle obr. 8. Příklady provedeni vynálezu
Obr. 1 znázorňuje obecné uspořádání dvou- a třídrátovéhosystému pro přenos hodnot užitných veličin, vytvořeného podleprincipů vynálezu. Systém obsahuje snímač/programátor 1 opa-třený konektorem 2, který je přizpůsoben pro přímé spojenís třídrátovou zásuvkou 2 nebo dvoudrátovým vstupem/výstupem7 /při použití adaptoru vloženého mezi konektor 3 a vstup/výstup 7/.
Snímač/programátor 1 obsahuje displej 11 a blok bateriís možností nabíjení nebo napájecí zdroj 13. Snímač/programátor1 může dále obsahovat paraět, mikroprocesor a vstupní a výstup-ní obvody, jak jsou dále podrobněji popsány s odkazy na obr. 8.Snímač/programátor 1 může dále obsahovat konektor 13 pro nabí-jení a přenos dat, který je přizpůsoben pro připojení k jednot-ce 17 pro nabíjení a přenos dat, jak je naznačeno na obr. 1.Jednotka 17 pro nabíjení a přenos dat je spojena s počítačem 19, jako Je osobní počítač kompatibilní s počítači IBM nebopodobný prostřednictvím standardního sériového rozhraní BS252.Počítač 19 může dále obsahovat vnitřní nebo vnější modem 21pro přenos dat po telefonním vedení 23 zpět do ústřední kance-láře 25 veřejného zařízení pro účely účtování nebo přehleduzátěže.
Snímač/programátor 1 je navržen jako přenosný, aby jejnosil odčítač, když obchází stanovený okruh pro odečtení stavuměřičů. Jak je známo, snímač/programátor 1 může být předem na-programován, s výhodou při spojení s počítačem 19 prostřednict-vím jednotky 17 pro nabíjení a přenos dat, pro vložení infor-mace o směru cesty do paměti obssžené ve snímáči/programátoru 1. Tato směrová informace, kterou může odčítač vyvolst, jezobrazena na displeji 11. Tato směrová informace říká odčítačikde je umístěn příští měřič, který se má přečíst a může takéoznačovat druh měřiče /např. vodoměr, plynoměr nebo elektro-měr/, sériové číslo měřiče a poslední čtení měřiče v tomtourčitém místě. V současné době jsou v provozu dva obecně nekompatibilnítypy systémů pro čtení měřičů. U typu, jehož příklad je uvedenv patentu US 4,085,287, je s počitadlem sdružen kodér s řadouvodivých plošek a pohyblivý kontakt spojený s jedním nebo několika kolečky číselníku typu počitadla otáček. Poloha pohybli-vého· kontaktu vzhledem k vodivým ploškám indikuje polohu ko-lečka počitadla a tedy hodnotu, kterou počitadlo zobrazuje.
Na dotaz přenosným snímačem/programátorem se zjištěná informa-ce vysílá třemi nebo čtrnácti vodiči do snímače/progrsmátoru.Pata se vysílají z kodéru do vzdáleného snímače.
Pruhý typ systému používá kódované počitadlo připojenék dvoudrátovému vstupu/výstupu, který je indukčně vázán s pře-nosným zařízením pro čtení stavu měřiče. Takový systém je uve-den v patentech US č. 4,782,541, 4,758,856, 4,652,877 a 4,465,554. U tohoto typu systému je přenosová jednotka pro čtení stavu měřiče opatřena indukční smyčkou nebo cívkou, která se vážes obdobnou smyčkou nebo cívkou umístěnou v zásuvce. Zásuvka jespojena dvěm8 vodiči s kódovaným počitadlem měřiče. Cívka čte- 10 - cí jednotky se přivede do blízkosti cívky v zásuvce a zavedese střídavý dotazový signál do cívky spojené s měřičem. Tentostřídavý signál se vysílá do vzdáleného počitad- la měřiče indukční vazbou mezi oběma cívkami. Dotazový signálse použije k vybuzení kódovaného počitadla měřiče, které vyšleznět údaj o stavu měřiče modulováním nosného střídavého signá-lu. Nosný střídavý signál muže být generován uvnitř kodéru mě-řiče nebo to může být přímo dotazový signál.
Vynález umožňuje, aby přenosný sníme č/programátor 1, jakoje naznačen na obr.l, dotazoval a Četl kódované měřiče vody,plynu a elektřiny jak přímým třídrátovým elektrickým spojenímtak i dvoudrátovým indukčně vázaným snojením. Systém je takénavržen tak, aby byl energeticky nezávislý, tj. je napájenpouze napájecím zdrojem 13 umístěným v přenosném snímači/pro-gramátoru 1. Systém je také navržen pro dálkové čtení více nežjednoho počitadla měřiče v daném čase, takže několik kódovanýchpočitadel může být připojeno k společné dvou- nebo třídrátovésběrnici.
Opět s odkazem na obr. 1, když se pracuje v třídrátovémrežimu, konektor 3 snímače/orogramátoru 1 se zasune do propo-jené' zásuvky 5. Zásuvka 5 je spojena třídrátovou sběrnicí 27s kódovaným vodoměrem 29, kódovaným elektroměrem 31, kódovanýmplynoměrem 22 a kódovaným sdruženým měřičem 35. Každý z měřičů2.9, 31, 33 a 35 obsahuje mechanismus kódovaného počitadla, po-psaný dále podrobněji s odkazy na obr. 2, 3 a 4.
Každé z těchto kódovaných počitadel reaguje na dotazovésignály, generované snímačem/programátorem 1 a sběrnicí 27 vy-šle zpět stav počitadla. V dvoudrátovém režimu se dotazový signál, generovaný sníme-čem/programátorem 1 vysílá přes adaptor 9, který obsahuje in-dukční smyčku nebo cívku /naznačenou podrobněji na obr. 10/,která umístěna do blízkosti vstupu/výstupu 7 indukuje dotazo-vý signál na dvoudrátové sběrnici 43* Indukční vstup/výstup 7obsahuje komplementární smyčku nebo cívku pro vytvoření induk-ční vazby s adaptorem 9. K dvoudrátové sběrnici 42 je připojen - 11 - kódovaný vodoměr 45., kódovaný elektroměr 47, kódovaný plyno-měr 49 a kódován,;/ sdružený měřič S· Každý z těchto měřičůobsahuje kódované počitadlo, jehož charakteristiky a obvodyjsou popsány podrobněji dále v souvislosti s obr. 2, 3a 4.
Je zřejmé, že počet a typy měřičů a počitadel na obr. 1jsou spíše ilustrativní. Vynálezu lze snadno přizpůsobit dalšíměřiče a počitadla jiných typů. S odkazem na obr. 1 stojízvláště za zmínku, že snímač/proyramátor 1 může číst řaduvzdálených kódovaných počitadel po jediné dvou- nebo třídrá-tové sběrnici. Tato schpnost také umožňuje, že snímač/progra-mátor 1 může číst tzv. sdružené měřiče, jako jsou sdružené mě-řiče 33 a 51. Sdružený měřič je druhem vodoměru, který má prvnípočitadlo sdružené s prvkem pro měření nízkého průtoku vody adruhé počitadlo sdružené s prvkem pro měření vysokého průtokuvody. Je nutno číst obě počitadla, aby se získala přesná hod-nota spotřeby vody.
Jinou výhodou vynálezu je, že kódovaná počitadla, kterájsou podrobněji popsána v dalším, mohou být použita nebo zamě-něna s existujícím dvou- nebo třídrátovým zařízením pro dálko-vé čtení měřičů. To znamená, že zákazník se nemusí starat ovolbu mezi dvou- nebo třídrátovým systémem 8 může si vybratten, který je vhodný pro jeho účely při dodržení kompatibili-ty. Snímač/programátor 1 je speciálně navržen tak, aby byl schopen číst kódovaná počitadla jak ve dvou- tak i třídrátovém sys-tému.
Jak je patrno z obr. 1, prostřednictvím třídrátového vede-ní 33 může být také připojena styková jednotka ITEU 37 ke kódo-vaným počitadlům měřičů, v provedení popsaném dále s odkazy naobr. 2,3 a 4. Styková jednotka 1,'IU 37 je s výhodou typu uvede-ného v patentu US č. 4,852,152. Jak je ponsáno ve zmíněném pa-tentu, styková jednotka L£IU 37 může obsahovat až čtyři datovévstupy/výstupy pro připojení až čtyř kódovaných počitadel nebojiných zařízení generujících data. Obr. 1 pro jednoduchost uka-zuje jen další kódovaný vodoměr 39, kódovaný elektroměr 41 akódovaný plynoměr 42 připojené' ne vstupy stykové jednotky PIU37 t^idrátovymi veden?_mi 53. Jak je noosáno ve shora zmíněném - 12 - patentu, styková jednotka 37 se periodicky dotazuje kódovanýchpočitadel, sdružených s měřiči 39 a 41 a ukládá signály udáva-jící měřené hodnoty v paměti, obsažené ve stykové jednotce T"IU37. Data uložená v paměti stykové jednotky KXU 37 reagují nsdotazový signál vyslaný z ústřední kanceláře 25. veřejného zaří-zení nebo z osobního počítače 19 a vyšlou stavy počitadel měři-čů 39, ál a 42, uložené v paměti stykové jednotky UTU 37, potelefonním vedení 55 nebo 23 do kanceláře 25 nebo počítače 19»
Takto se mohou data udávající množství užitných veličin, změřená měřiči 39, 41 a 42 vyslat zpět do ústřední kanceláře25 veřejného zařízení nebo do počítače 19. Kodér podle vynále-zu je možno s výhodou přímo ooužít s konvenčními stykovými jed- 4,852,192, který potře-také nabízí možnost notkami typu popsaného v patentu US č.buje třídrátové vodivé spojení, nřičemž dálkového čtení přenosným snímačem/programátorem buč ve dvou- nebo třídrátovém režimu·.
Obr. 2 ukazuje elektronické součástky, obsažené v kódova-ném počitadle. Obr. 3 ukazuje, jak jsou tyto součástky připo-jeny k jednomu nebo několika kolečkům 56 zařízení typu počita-dla otáček. S každým kolečkem číselníku počitadla je sdruženařada vodivých plošek 57 a pohyblivý kontakt 59. Pro úplnějšípopis mechanických aspektů kódovacího mechanismu zařízení typupočitadla otáček, viz patent US č. 4,085,287 a patentová při-hláška US č. 433,864 z 9. listopadu 1989. I když jsou na obr. 3 naznačena schematicky jen čtyři kolečka počitadla, je zřejmé,že uspořádání kodéru podle obr. 2 lze snadno přizpůsobit prozpracování libovolného počtu koleček počitadla či pozic čísel-níku.
Opět s odkazem na obr. 2, mikronrocesor U1 má řadu přepí-naných vstupů /typicky deset/, označených Ul, V2 až VJO, kteréjsou spojeny s odpovídajícími vodivými nloškami 57 sdruženýmis jednotlivými kolečky počitadla, jak je schematicky naznačenona obr., 3. kikroprocesor U1 dále obsahuje řadu přepínaných vý-stupů Sl, S2 až S6, které jsou spojeny s odpovídajícími pohyb-livými kontakty 59 sdruženými s jednotlivými kolečky číselníkupočitadla. Jak je podrobněji popsáno dále, když mikronrocesor - 13 -
Ul áostsne povel, výstupy S1 a?. S6 pro výběr koleček se postup-ně vzorkují a uzavření kontaktů detekovaná přepínanými vstupyWl, W2 až WO, která signalizují polohu příslušného kolečka Čí-selníku počitadla, se zaznamenají v mikroprocesoru Ul.
Mikroprocesor Ul je s výhodou řady S6, vyráběné firmou SISThompson. Mikroprocesor TI obsahuje asi 32 slabik elektrickymazatelné semipermanentní paměti EEPROM, která může obsahovatdata charakterizující konkrétní kódované počitadlo, se kterýmje sdružena.
Mikroprocesor U1 obsahuje volitelný spínaný vstup. Tento·spínaný vstup je spojen např. s jazýčkovým spínačem 61, umístě-ným do blízkosti budicího magnetu, sdruženého s vodoměrem anod.Když se měřicí prvek vodoměru otáčí, budicí magnet se perio-dicky pohybuje kolem jazýčkového spínače 61 a způsobí jeho se-pnutí. Toto sepnutí se detekuje spínaným vstupem pro použitík měření průtoku či okamžité spotřeby, jak je podrobněji popsá-no dále.
Mikroprocesor U1 je spojen se stykovou jednotkou U2, jakje naznačeno na obr. 2. Tato styková jedno+ka obsahuje stabili-zátor napětí, modulátor a stykové obvody. Styková jednotka U2je odvozena z bipolámí řady obvodů vyráběné firmou SGS Thomp-son.
Vnitrní obvody stykové jednotky U2 jsou. podrobněji nazna-čeny na obr. 4. Napájení stykové jednotky U2 a mikroprocesoruU1 je odvozeno od vnějšího zdroje, na příklad dotazových sig-nálů přivedených ze snímače/programátoru 1 nebo stykové jednot-ky MIU 37 /viz obr. 1/ na vstupy INI a IN2 stykové jednotky TT2.Dotazový signál /nebo programovací signály jak je popsáno dá-le/ přivedený na vstupy INI a IN2, se přivádí k napájení sty-kové jednotky U2 a mikroprocesoru Ul přes napájecí můstek, slo-žený z diod Dl až D4, a stabilizátor 63 napětí. Kombinace můst-ku z diod Dl až D4 a stabilizátoru 63 napětí vytváří stabilizo-vané výstupní napětí Vout přibližně 4,45 V, které se přivádíz vývodu 3 stykové jednotky U2 na vývod 19 mikroprocesoru Ul.Jak je naznačeno na obr. 2, mezi Vout a zem QND je připojenfiltrační kondenzátor C2 napájení. Další filtrační kondenzátor - 14 - ^ext napájení je připojen mezi zem UND a vývod 11 styková jed-notky U2, který je na vstupu stabilizátoru 63 napětí. Tytoprvky napájecího obvodu pomáhají udržovat stabilní napětí VOutna asi 4,45 V, i když se nanětí indukované dotazovými či pro-gramovacími signály může měnit od asi 4,75 až do 20 V. Důležitou vlastností vynálezu je, že styková jednotka U2obsahuje obvody pro modulaci proudu přijímaného kódovaným po-čitadlem ve dvoudrátovém režimu a stykovým obvodem, který máotevřený kolektor pro vysílání výstupního datového signáluv třídrátovém režimu. Ve dvoudrátovém režimu má dotazový sig-nál kmitočet asi 19,2 kHz. Část tohoto signálu se usměrňujemůstkem z diod Dl až D4 a používá k napájení mikroprocesoruUl, jak jsme již popsali. Jednotka U2 obsahuje nulovací obvod,který detekuje Vout a drží mikroprocesor v nulovaném režimu,dokud Vout nedosáhne úrovně, která zaručí správnou funkci mik-roprocesoru. mírn se zabraňuje chybnému nulování mikroprocesorunebo vysílání chybných dat v důsledku nedokonalého napájení.
Ke vstupu TNI je také připojen Schmittův klopný obvod 66. Ten-to obvod je použit k "filtraci” hodinového signálu, který na-pájí taktování mikroprocesoru, takže obvod může pracovatv synchronním režimu, přičemž výstupní rychlost je určenavnitřním hodinovým signálem. Tranzistor Q1 má svůj kolektorspojen se vstupem IN2, emitor připojen na zem a jeho báze jepřes odpor Rl, omezující proud, připojena k datovému vedeníDATA 2, spojenému s mikroprocesorem Ul. V třídrátovém režimuse vstup IN2 jeví obvodu jako otevřený kolektor a během čteníodpor ve snímači/programátoru zvyšuje úroveň signálu pro Q1objevující se na IN2. V třídrátovém režimu by vstup INI při-váděl signál hodin.
Ve dvoudrátovém režimu se dotazové nebo programovací sig-nály přivádějí na vstupy INI a IN2, které jsou jednotlivě spo-jeny s diodami D5 a D6, které jsou dále připojeny l^e kolekto-rům dvojice tranzistorů Q2. Umitory dvojice tranzistorů Q2jsou připojeny na zem přes vnější odpor Rext· Báze jednohoz dvojice tranzistorů Q2 je spojena přes oddělovací zesilovač68 k datovém vedení DATA1, připojenému k mikroprocesoru Ul. - 15 -
Hodnota Hext určuje velikost přídavného odebíraného proudu,tj. velikost modulace ve dvoudrátovém režimu.
Když dvojice tranzistorů Q2 zapne, vytvoří se tím přídav-ný proud k proudu, který se normálně odebírá obvody počitadla,když Q2 nevede. Tento rozdíl určuje velikost modulace proudu,která se jeví na vstupech INI a IN2. Jediná významná zrninaproudu tedy prochází přes Rext· velikost změny proudu ne- závisí na rozkmitu vstupního napětí přiváděného na vstupy INIa IN2. V dotazovém režimu se na vstupy INI a IN2 stykové jednotkyU2 přivádí pravoúhlý signál 19,2 kHz. Tento dotazový signál semůže generovat ve snímači/programátoru 1 nebo ve stykové jed-notce· MIU 37, jak je naznačeno na obr. 1. Jak jsme již popsali,tento dotazový signál se použije k napájení mikroprocesoru Ul,který se pak vybudí a zjistí stav na vstupech 71 až WO ze sadykoleček vysláním vzorkovacích signálů ne vodičích S1 až S6 provýb^r koleček. Tato informace o poloze koleček, která signali-zuje stav zobrazený určitým kolečkem počitadla, se pak formá-tuje a vyšle mikroprocesorem Ul jako synchronní sled dvoufázo-vých logických signálů, jak je naznačeno na obr. 5. Např. lo-gická "l” se indikuje nepřítomností změny fáze či stavu během16 cyklů vstupních hodin. Logická ”0" se indikuje přechodem,který nastane někdy během souvislého cyklu hodin. Změna fázeči stavu, naznačená na obr. 5, indikuje změnu impedance, jeví-cí se na vstupech INI a IN2, způsobenou činností dvojice tran-zistorů Q2 a referenčního· odporu Hext modulace proudu. Uspořá-dání dvoufázové modulace proudu, použité ve dvoudrátovém pro-vedení vynálezu způsobí, že proud odebíraný stykovou jednotkouU2 zůstává konstantní během 16 cyklů hodin na znamení, že sevysílá logická "1". Velikost proudu odebíraného na vstupechINI a IN2 zůstane konstantní během periody 16 cyklů hodin.
Když se vysílá logická "0", odebíraný proud na vstupechINI a IN2 se během periody 16 cyklů hodin změní. Jestliže setedy úroveň proudu mění za každých 16 cyklů hodin, znamená tovysílání logické "1”;jestliže se úroveň proudu mění po každých8 cyklech, znamená to vysílání logické "0". - 16 - V praxi Je dolní modulační úroveň asi 1 mA a horní úroveň3 mA. Uvoufázově hodovaná data se přenášejí ze vstupů INI a IN2zpět dvoudrátovou sběrnicí 43 typicky ve standardním formátuASCII, jak je naznačeno na obr. 6. Tento formát typicky obsahu-je startovací bit, 7 bitů dat, přičemž nejnižší bit se vysílánapře-d, a paritový bit následován;/ dvěma stopovacími bity. Povyslání jedné skupiny dat, nokud je stále nřítomen signál ho-din, informace o poloze koleček se mikroprocesorem Ul opět nře-čte a vyšle. To se bude opakovat tak dlouho, dokud se bude při-vádět signál hodin na vstupy INI a IN2.
Pokaždé, kdy se data vyšlou hodinami z mikroprocesoru Ul,zkouší se stav jazýčkového spínače 61, aby se zjistilo, zda jerozepnut či sepnut. Jestliže sepnul, zvětší se stav jednomíst-ného čítače v mikroprocesoru Ul, což může být zahrnuto do sleduvýstupních dat na znamení, že trvá průtok měřičem, jako je vo-doměr 45« Pokud není žádný průtok, tento stavový bit průtokuzůstane na nule. V třídrátovém dotazovém režimu se přivádí signál hodino kmitočtu např. 2400 Hz mezi vstup INI a zem. Jako ve dvou-drátovém režimu se ze signálu hodin odvodí napájení pro styko-vou jednotku U2 a mikroprocesor Ul. Údaje o poloze koleček po-čitadla zjistí mikroprocesor Ul a vyšle je synchronně se signá-lem hodin jako sled dat ASCII činností tranzistoru Ql, který se jeví jako výstup s otevřeným kolektorem. Formát dat ASCIIje týž jako ve dvoudrátovém režimu, jak je naznačen na obr. 6.
Protože jde o synchronní režim jako v případě dříve popsa-né dvoudrátové verze, rychlost, kterou se data vysílají nasvorce IN2,je určena kmitočtem vstupních hodin. Normálně je zdepoměr jedna ku jedné. Ovšem je možné taktovat datové bity ažpo určitém počtu cyklů hodin. Jestliže se zvolí dělicí poměr16, jeden datový bit se vyšle na svorce IN2 po každých 16 cy-klech hodin, přicházejících na vstup INI. Tento dělicí poměrje programovatelný v mikronrocesoru Ul.
Parně ň NUPRON, která je součástí mikroprocesoru Ul, se mů-že naprogramovat, jak Dopíšeme podrobněji dále, aby obsahovalaúdaje, týkající se charakteristik kódovaného počitadla, s nímž - 17 - je sdružena. ^ato charakteristická čista mohou obsahovat meziJiným identifikační číslo měřiče nebo sériově číslo, číslopro výběr počitadla /popsané podrobněji dále/, identifikacinebo znak označující výrobce měřiče, znak označující typ mě-řiče, např. plynoměr, vodoměr či elektroměr, znak, zda měřičmá vysílat ve'dvou- či třídrátovém režimu a data indikujícípřítomnost dalšího počitadla měřiče. Tato data indikující pří-tomnost dalšího počitadla měřiče se použijí v případě, že sedvě počitadla měřiče mají číst jedno po druhém, jako v případěsdružených vodoměrů. Tato data signalizují snímači/programáto-ru přítomnost druhého počitadla sdruženého měřiče, takže kdyžse první počitadlo· dotazuje snímačem/programátorem, jako jesnímač/programátor 1 na obr. 1, snímač/programátor se upozorní na skutečnost, že je ještě druhé počitadlo, které se má číst ©tím způsobí, že po přečtení prvního počitadla snímač/progra-mátor přečte druhé počitadlo. Všechna data uložená v pamětiEHPROM v mikroprocesoru Ml je možno změnit vhodným vnějším pro-gramovacím signálem, jak bude podrobněji popsáno dále. Důležitým aspektem vynálezu je schopnost systému pro čte-ní měřičů číst několik kódovaných počitadel měřičů, připoje-ných na společnou dvou- nebo třídrátovou sběrnici. V běžnémvýběrovém uspořádání^ snímač/programátor 1 nebo styková jednot-ka MIU 37 by obsahovaly ve svých pamětech seznam identifikač-ních či pořadových čísel všech měřičů připojených k síti. Kdyžse snímač/programátor 1 připojí k příslušné dvou- či třídráto-vé síti, sekvenčně vybere identifikační či pořadová Čísla, obsažená v jeho paměti, až všechna kódovaná počitadla měřičů v sítis těmito identifikačními či pořadovými čísly odpoví. Ovšem jezde praktické omezení tohoto uspořádání, protože snímač/progra-mátor 1 musí.obsahovat seznam všech možných kódovaných počita-del, která je možno dotazovat na určitém okruhu. Ekonomické ielektrické úvahy ve skutečnosti diktují, aby počet kódovanýchpoči+adel měřičů, která mohou být připojena na jedinou dvou-či třídrátovou sí£, byl omezen. Sekvenční výběr procházením se-znamu set nebo i tisíců pořadových čísel a identifikací měřičů,který může být obsažen v paměti snímače/programátoru 1, může 18 - mít za následek, že jen malé procento plstných identifikačníchči pořadových čísel se uplatní u konkrétní dvou- či třídrátovésítě.
Toto omezení se u tohoto vynálezu řeší tím, že údaj nebočíslo výběru počitadla pro každé kódované počitadlo je jedinév dané místní síti. Např. místní síí může mít první počitadlos číslem výběru "00", druhé oočitadlo "01", třetí "02" atd. Toznamená, že snímač/programátor 1 nemusí znát pořadové či iden-tifikační číslo počitadel měřičů připojených k dané síti. Sní-mač /programátor 1 musí pouze projít všechna čísla výběru poči-tadel u sítě, která má nejvyšší počet počitadel v systému.Jestliže největší místní sít má 100 měřičů připojených k jedi-né dvou- či třídrátové místní síti, snímač/programátor 1 budemuset projít pouze čísla výběru 00 až 99, aby zajistil, že sepřečtou všechna počitadla v dané síti. Kromě toho je možné na-programovat jedno z kódovaných počitadel tak, že paměí EEPROMv mikroprocesoru U1 tohoto počitadla obsahuje údaj, který sig-nalizuje počet počitadel připojených k této síti, nebo nejvyš-ší číslo výběru počitadla, které je připojeno k této síti. To-to zvláštní kódované počitadlo může mít přiděleno jediné nebosnadno identifikovatelné číslo výběru počitadla jako 00 nebo 99. Sníraač/programátor 1 se pak naprogramuje, aby automatickykontroloval na toto jediné číslo výběru počitadla. Jako sou-část datového sledu přicházejícího zpět z tohoto kódovanéhopočitadla, snímač/programátor je informován o celkovém počtunebo o nejvyšším čísle· výběru kódovaných počitadel připojenýchk místní síti.
Toto uspořádání umožňuje, aby snímač/programátor 1 rychlea úplně vybral všechna kódovaná počitadla a jen ta počitadla,připojená k dané místní síti, bez ztráty času volbou nepoužitýchčísel výběru počitadel. Číslo výběru počitadla se vysílá ze snímače/programátoru1 dvoudrátovou Sběrnicí 4,2 nebo třídrátovou sběrnicí 27 jakoosmibitové číslo /dva šestnáctkové znaky/. Údaj pro výběr poči-tadla je kódován délkou impulsů, přičemž jedničky a nuly sesignalizují periodickým přerušováním signálu hodin CEK, vysílá- - 19 - ných ze snímače/programátoru 1. Nap?, signál hodin CLK se můžepřerušovat na asi 1 ms po každém určitém počtu cyklů hodin. V řešení použitém u vynálezu a naznačeném na obr. 7, je-li po-čet cyklů hodin mezi přerušeními menší než 106, mikroprocesorUl kódovaného počitadla to bude interpretovat jako logickou "0".Je-li počet cyklů hodin mezi přerušeními větší než 106 ale men-ší než 138, mikroprocesor U1 to interpretuje jako logickou ”1".Je-li počet cyklů hodin mezi přerušeními větší než 138, mikro-procesor Ul to interpretuje jako nulovací periodu, tj. oblastpaměti v mikroprocesoru Ul, která čeká na přicházející datovébity výběru počitadla, se automaticky vynuluje, je-li mezi pře-rušeními více než 138 cyklů hodin. Důležitým důsledkem tohoto uspořádání je, že jestliže poči-tadlo zjistí své číslo výběru, data obsažená v paměti EEPROMa v zápisníkové paměti mikroprocesoru Ul se vyšlou hodinami,jak bylo- popsáno dříve, přidruženou dvoudrátovou sběrnicí 43nebo třídrátovou sběrnicí 27« Protože vyslání dat počitadla sivyžádá podstatně více než 138 cyklů hodin, .to znamená, že všech-na ostatní počitadla, připojená k téže společné sběrnici čimístní síti, se automaticky vynulují, kdykoli určité počitadloodpoví na své číslo výběru a vyšle data. To zajišťuje, že všech-na počitadla, připojená k dané místní síti, jsou automatickyresynchronizována s dotazovými /hodinovými/ signály a odstraňujenutnost přidávání startovacích a stopovacích bitových znaků kedvěma šestnáctkovým znakům, které vysílá snímáč/programátoř akteré signalizují číslo výběru požadovaného počitadla. V provedení podle vynálezu, způsob kódování délkou impulsů,jak je vyobrazen na obr. 7, používá jednomilisekundové mezeryv dotazovém nebo datovém signálu 19,2 kHz pro signalizaci vzdá-leností mezi datovými bity. Logická "1” je zobrazena sledem im-pulsů shluku hodin 19,2 kHz o délce 7 ms. Logická "O” je zobra-zena sledem impulsů hodin 19,2 kHz o délce 4 ms. Data v progra-movacím i dotazovém režimu se vysílají s použitím kódu ASCIIse sudou paritou.
Jak jsme se zmínili, důležitou vlastností vynálezu je mož-nost naprogramovat parně£ EEPROM v mikroprocesoru Ul. V progra- 20 - movacím režimu může být obsah paměti EEPROM přepsán či změněn. V dotazovém režimu Je možno obsah paměti EEPROM číst, avšaknikoli měnit. Programovací režim dává zákazníku možnost přizpů-sobit charakteristiky spojené s určitým kódovaným počitadlem.OotazOvý režim umožňuje zákazníku kontrolu obsahu paměti EEPROMnro zajištění, že obsah náměti EEPROM byl správně zapsán.
Aby se kódované počitadlo dostalo do dotazového nebo nro-gramovacího režimu, snímač/programátor 1 generuje speciálnídotazový signál 38,4 kHz. Tento signál má přesně dvojnásobnýkmitočet než je kmitočet normálního dotazového signálu 19,2 kHz.Tento speciální signál dotaz/progremování trvá alesooň 50 ms.Mikroprocesor Ml kódovaného počitadla se programuje tím, že máčasovači smyčku, která detekuje kmitočet přicházejícího signáluhodin. Je-li kmitočet 19,2 kHz, mikroprocesor předpokládá nor-mální dotazový režim, přečte polohy jednotlivých koleček čísel-níku počitadla a hlásí je zpět do snímače/programátoru 1, jekbylo dříve popsáno. Když mikroprocesor Ml detekuje dotazovýsignál dotaz/programování 38,4 kHz, přejde do režimu dotaz/nro-gramování. Mikroprocesor U1 pak čeká na jeden znak ASCII, vysí-laný snímačem/prograraátorem 1. Snímač/programátor 1 vyšle Q,aby se dvoudrátovou sítí zeptal na obsah paměti EEPROM, resp.q, aby se třídrátovou sítí zeptal na obsah náměti EEPROM. Ponřijetí znaku Q nebo q mikroprocesor ITL vyšle obsah námětiEEPROM v podobě dat ASCII se sudou paritou.
Aby se EEPROM převedla do programovacího režimu, snímač/programátor 1 vyšle znak P, když pracuje s dvoudrátovou sítí,nebo p, když pracuje s třídrátovou sítí. Jak v dvoudrátovémtak i třídrátovém režimu, ihned po znaku programovacího režimu, P nebo p, vyšle do mikroprocesoru UI 32 datových slabik nrogra-movací informace. Protože mikroprocesor byl převeden do progra-movacího režimu, dovolí, aby se obsah paměti EEPROM přepsalnovými programovacími daty. Jakmile se data zapíší do pamětiEEPROM mikroprocesoru Úl, mikroprocesor ihned přečte nový ob-sah paměti EEPROM, jako kdyby byl v režimu dotazu, a vyšle jezpět do snímače/programátoru 1 pro potvrzení dat, naprogramo-vaných do EEPROM. 21 -
Po dokončení jak dotazového tak programovacího režimu kó-dovaného počitadla se mikroprocesor automaticky vrátí zpět dosvého normálního dotazového režimu. V tomto režimu se dataz kódovaného počitadla vysílají zpět jako 23 až 34 slabik datv závislosti na rozsahu čtení stavu měřiče a identifikace. Ty-pický formát zprávy je naznačen na následující tabulce.
Tabulka 1: Standardní formát dat APB VI
Počet slabik Patová slabika Popis 1 STX - Φ · · 1. 1 KÓd formátu dat O 4. 0-9 Identifikace sítě, horní slabika 0-9 Identifikace sítě, dolní slabika 1 3 Výrobce /např. Schlumberger/ 1 W Typ měřiče /např. vodoměr/ 1 ΣΤΒ • · · 4 - 6” Abecedně číslicová Stav měřiče 1 STB • · · 1 - 10 Číslicové Identifikační číslo 1 PT3 • · · 1 T 0 - 9rnp Znak prii toku X 1 ajxD ) (Abecedně Ί • · · Znak 1 uživatele 1 f {číslicová/ Znak 2 uživatele 1 J Znak 3 uživatele 1 PTB • · * 2 Abecedně číslicová Kontrolní součet 1 ETX • · · z práva začíná znakem STX /bloky dat jsou odděleny znaky STB/ a , zpráva končí znakem BTl· C. Znak prd toku múze být znak 0 až, 9. V případě, že se funkce rychlosti toku nepoužívá, tímto znakem může být mezera. Tři znaky uživatele neovlivňují činnost počitadla, ale umožňují koncovému zákazníkovi vložit identifi-kační znaky nebo informaci do počitadls. Dvouznakový kontrolnísoučet je normálně součtem všech datových znaků obsažených ve 22 zprávě kromě znaků STX a ETX. Ovšem Je-li zapotřebí, v progra-movacím režimu se může vyslat součtový znak do EEPROM, obsaže-né v mikroprocesoru Ul, který bude také identifikovat, kteréznaky ve zprávě jsou odvozeny z obsahu paměti EEPROM a kteréz čtení měřiče. Mikroprocesor ’T1 pak přidá k tomuto součtovémuznaku údaj o průtoku /pokud se noužívá/ a čtení stavu měřiče.T?ím se uspoří čas, který potřebuje mikroprocesor Ul ke zpraco-vání informace, protože musí pouze přidat přídavná data o prů-toku a čtení stavu měřiče k existujícímu kontrolnímu součtu anemusí znovu vypočítat kontrolní součet. Kromě toho poskytujezpětné ověření, že se informace, obsažená v paměti EEPROMmikroprocesoru Ul nezměnila. Kdyby mělo dojít ke změně buď ná-hodou nebo úmyslně, kontrolní součet by byl nesprávný a zprávao chybě by se vyslala zpět do snímáče/programátořu 1.
Jak bylo dříve popsáno, v dotazovém režimu snímač/progfa-raátor 1 generuje dotazový' /hodinový/ signál 19,2 kHz a vysílájej dvou- či třídrátovou sítí do hodovaného počitadla. Z toho-to' dotazového signálu se ve stykové jednotce U2 kódovaného- po-čitadla odvozuje energie, použitá k vybuzení mikroprocesoruUl. Mikroprocesor Ul Časuje dotazové hodinové impulsy pro- po-tvrzení, že je přítomen skutečný dotazový signál a nikoli šumnebo jiné přechodové jevy. Mikroprocesor Ul pak vzorkuje výběro-vá vedení S1 až S6 koleček a detekuje přítomnost signálů na ve-deních W1 až WO skupiny koleček. Tato informace se pak uložído dočasné zápisníkové paměti v mikroprocesoru Ul. Týž dotazo-vý postup se opakuje s druhým čtením polohy koleček číselníkupočitadla a čtení se porovná s prvním čtením, uloženým v paměti.Je-li úplná shoda, čtení stavu číselníku počitadla 3e vyšle nsvýstup spolu s ostatními charakteristickými údaji počitadla,obsaženými v paměti EEPROM, zpět do snímače/programátoru 1.
Když se čtení neshodují, mikroprocesor Ul bude opakovaně čístpolohy koleček Číselníku počitadla až .pětkrát a. porovnávatokamžité čtení s právě předcházejícím, dokud se nenalezne ově-řená shoda. Nedojde-li ke shod" oni no pěti čteních, mikropro-cesor Ul vyplní pole pro stav měřiče /viz tabulka 1/ znakem Xna místo číslicových znsků 0-9. Mikroprocesor Ul kromě toho - 23 - zjistí spojené i otevřené kontakty, např. zkrat mezi vodivýmiploškami 57 /viz obr. 3/ nebo kde je pohyblivý kontakt 59 mezivodivými ploškami 57. V případě otevřeného obvodu se vloží po-mlčka do příslušného pole pro údaj čtení měřiče. V případězkratu se vloží znak H do příslušné pozice v poli pro údaj čte-ní měřiče. Tyto indikace chyby se pak vyšlou zpět do snímače/programátoru 1.
Pro detekci toku či úniku se při každém zspnutí mikropro-cesoru Ul sleduje stav jazýčkového spínače 61. Stsv jazýčkovéhospínače 61 je ovlivněn otáčením magnetu magnetické spojky, kte-rá' je součástí standardního měřiče průtoku vody. Otáčení magne-tu a tedy rozpínání a spínání jazýčkového spínače 61 zobrazujeprůtok kapaliny měřičem. Rychlost otáčení magnetu a tedy početrozepnutí a sepnutí jazýčkového spínače 61 za jednotku časuudává velikost průtoku. V režimu detekce toku či úniku se stav jazýčkového spína-če 61 sleduje pro určení,, zda nastalo rozepnutí či sepnutí ja-zýčkového spínače 61. Jestliže se stav jazýčkového spínače 61změnil během dotazu kódovaného počitadla, tato skutečnost sezaznamená mikroprocesorem Ul a znak toku,, který je součástízprávy /viz tabulka 1/ se vyšle na výstup na znamení, že exis-tuje průtok. V tomto režimu je možno detekovat únik, když sepředtím uzavřou všechny normální zdroje používající vodu v ob-jektu /na příklad pračky, myčky nádobí, dřezy a vany/. Kódova-né počitadlo se dotazuje snímačem/programátorem 1 po několiksekund, aby se vidělo, zda existuje průtok /tj.,zda se měnístav jazýčkového spínače 61/. Ovšem režim detekce tíniku infor-muje uživatele, že existuje průtok, avšak nedává informaci ojeho velikosti.
Aby se určila velikost průtoku, sleduje se jazýčkový spí-nač 61 po několik sekund, nebo je-li třeba,po delší dobu. Po-čet rozepnutí a sepnutí jazýčkového spínače 61 se čítá a dočas-ně ukládá do zápisníkové paměti mikroprocesoru Ul* Počet rozep-nutí a sepnutí ve sledované době /jejíž časový interval se mě-ří časovacími obvody obsaženými v mikroprocesoru Ul/ se použijepro výpočet velikosti průtoku. To ae provede snadno, protože - 24 - rozepnutí a sepnutí jazýčkového spínače 61 indikuje polovinuotáčky magneuiCKé spojky příslušného vodoměru. Objem vody,prošlý měřičem za jednu otáčku, je známá veličina. Velikostprůtoku se pak jednoduše vypočte použitím vzorce: velikost počet sepnutí spínače x objem na polovinu otáčkyprůtoku interval měření
Je také možné naprogramovat mikroprocesor U1 tak, že ihnedpo přečtení polohy všech koleček číselníku počitadla mikropro-cesor přejde do režimu detekce velikosti průtoku za předem ur-čenou dobu. To odstraňuje nutnost samostatného dotazu na kódo-vané počitadlo pro zjištění velikosti průtoku po přechodu dodotazového režimu.
Jako další vlastnost vynálezu je možno použít uspořádánípro detekci velikosti průtoku se získáváním takzvaného pulsníhovýstupu. V tomto režimu je kódované počitadlo, např. 39 na obr.1 připojeno ke stykové jednotce Τ.ΓΠΤ 37. Styková jednotka J9TU37 má buč vlastní napájecí zdroj /použitím, vnitřní baterie/nebo typičtěji je napájena napětím, které je normálně přítomno ‘na telefonním vedení 55. Styková jednotka MIU 37 může pak ne-přetržitě nebo přerušovaně sledovat stav znaku toku v mikropro-cesoru U1 přidruženém s kódovaným počitadlem měřiče. Protožeobjem vody nebo jiné užitné veličiny na otáčku magnetické spoj-ky měřiče 39 je známá hodnota, počet impulsů přijatých stykovoujednotkou MIU 37 z kódovaného počitadla měřiče 39 za určitý časudává celkové množství vody nebo jiné účtované veličiny, měřenéměřicím mechanismem.
Zatímco detekce toku či úniku a velikosti průtoku podle- vynále-zu byla popsána v souvislosti s použitím jazýčkového spínačev kombinaci s magneticky vázaným pohonem vodoměru, je zřejmé,že jakýkoli kódovací systém, u něhož se stav spínače či jinéhoprvku může detekovat, je také vhodný ve spojení s tímto vynále-zem. Např. elektroměr může obsahovat pulsní výstup, když seotáčení vířivého kotouče detekuje elektroopticky. Ostatní zdro-je impulsů nebo stavové informace, jako piezoelektrické generá-tory impulsů, točivé elektrické generátory nebo podobné, mohou - 25 - být použity s vhodnými obvody pro detekci impulsů či stsvu,které jsou známy. To umožňuje, aby systém pro čtení měřičůpodle vynálezu byl použit se staršími měřiči s dálkovým čte-ním, které nepoužívají absolutní kodér mechanismu počitadla,jako byl popsán výše a v patentu US č. 4,085,287. Tyto měřičepulsního typu, i když nemají přesnost měřidla s počitadlems absolutním kódováním, jsou dosti běžné. Pulsní režim protoumožňuje přizpůsobení a čtení těchto starších pulsních měřičůs jednoduchou změnou programování snímáče/programátoru 1.
Jak jsme se už zmínili, důležitou vlastností popsaného sys-tému pro čtení měřičů je jeho schopnost vybírat či číst několikkódovaných počitadel, připojených na touž místní dvou- či tří-drátovou sít. V tomto režimu výběru by snímač/programátor 1vyslal číslo výběru počitadla, což by mohlo být např. číslomezi 00 a 99. Každé kódované počitadlo měřiče, připojenéhok dané místní síti, by se předtím naprogramovalo /např. použi-tím funkce programovacího režimu, popsaného výše/ číslem výběrupočitadla, jediným pro tuto konkrétní sít. Kódovaná počitadlaměřičů, zejména mikroprocesory Ul sdružené s každým počitadlem,jsou naprogramována, aby rozeznávala svá čísla výběru, kterábyla předtím naprogramována a uložena do paměti ITSPROM, sdruže-né s příslušným milcroprocesorem Ul. Počitadlo po rozpoznánísvého čísla výběru by pak přečetlo stav koleček číselníku poči-tadla a odpovědělo vysláním tohoto stavu spolu s dalšími údajisdruženými s hlášením o stavu měřiče, jak je uvedeno v tab. 1.Dvě slabiky informace vyhražené pro identifikaci sítě, uvedenév tab. 1, jsou totéž jako číslo výběru počitadla. V základním režimu výběru by snímač/programátor 1 vyslalčíslo -výběru počitadla 01, pak 02 std., dokud by neprošel všemimožnými čísly výběru počitadla. Odpovědi přijdou zpět od těchkódovaných počitadel, jejichž čísla výběru jsou v dotazu. Sní-mač/programátor takto nemusí znát pořadová čísla či jedinouidentifikaci určitého kódovaného počitadla měřiče, ale musíjen projít všemi možnými čísly výběru, aby zajistil výběr všechkočovaných počitadel na dané síti. Je-li použito číslo výběrupočitadla se dvěma, slabikami, bude možno na jednu místní sít - 26 - připojit až, 100 kódovaných počitadel /čísla výběru počitadla00 až. 99/. Ovšem je-li třeba připojit větší počet počitadel,je možno 'vyhradit pro tento' účel delší slabiku pro údaj výběrupočitadla. Z několiko, důvodů se však připojení více než 100kódovaných počitadel k jedné místní síti stane nesnadným. A tovzhledem k další době potřebné pro výběr přidaných kódovanýchpočitadel měřičů a vzhledem k dalším požadavkům na energii,kladeným na snímač/programátor 1, protože "snímač/programátor 1bude muset budit a. napájet všechna kódovaná počitadla po delšíma delším vedení. Zvětšený odpor a impedance, způsobené tímtodelším vedením, je možno do jisté míry kompenzovat, jak je po-psáno dále, avšak za cenu nižší rychlosti a vyšxí spotřeby ener-gie na straně snímače/programátoru.
Použití čísel výběru počitadel umožňuje důmyslnější způsobvýběru než je právě zmíněný. Např. snímač/programátor 1 může býtpředem· naprogramován, aby vždy vybral číslo výběru počitadla 99jako první číslo výběru. Jedno z kódovaných počitadel měřičů nadané místní síti je předem naprogramováno, aby odpovědělo natoto číslo výběru 99. Toto počitadlo by neodpovědělo zpět čís-lem výběru 99, ale spíše číslem,'které je rovno počtu počitadelpřipojených k dané místní síti. Např., když by k místní síti by-la připojena čtyři počitadla, toto počitadlo by odpovědělo čís-lem výběru 4, což by řeklo snímači/programátoru, že tu jsou je-ště tři další počitadla. Tato další počitadla by byla předemnaprogramována čísly výběru 01, 02 a 09. Snímač/programátor 1by pak vybral tato tři další počitadla v libovolném pořadí.
Takto bude snímač/programátor 1 po počátečním dotazu místní sí-ti ihned vědět, kolik kódovaných počitadel měřičů je připojenok této síti a nebude ztrácet čas procházením čísel výběru poči-tadel, která v síti nejsou přítomna. V případě sdruženého vodoměru 39 nebo 31 /obr. 1/ může býtprvnímu kódovanému počitadlu sdruženého- měřiče přiřazeno jedinéčíslo výběru, např. 99. To by řeklo snímači/progrsmátoru 1, žeměřič je sdružený a že se má číst druhé' kódované počitadlo ob-sažené v tomto sdruženém měřiči. Tomuto druhému kódovanému po-čitadlu může být přiřazeno jediné číslo výběru 01. Ovšem zrnině-, - 27 - ná volba konkrétních čísel výběru počitadel je zcela libovol-ná e je možno ji snadno změnit, aby vyhovovala určitému uži-vateli. Při uvedeném uspořádání je výběr z řady počitadel, připo-jených k místní síti j-rychlý a účinný e vyhovuje i přítomnostisdružených měřičů se dvěma kódovanými počitadly.
Nyní přejdeme k obr. 8, kde jsou naznačeny v podobě skupi-nového schématu základní prvky obsažené ve snímači/nrogramáto-ru 1. Snímač/orogramátor 1 obsahuje druhý mikroprocesor 64,s výhodou procesor Z8, výrobek firmy Zilog. Mikroorocesor 64obsahuje zápisníkové paměti, vyrovnávací paměti, hodiny a ob-vody vstupu/výstupu pro styk s vnějšími zařízeními. Podrobnos-ti konstrukce a funkce takového mikroprocesoru jsou dobře zná-mé a nebudeme je zde podrobněji popisovat. S mikroprocesorem64 je spojena paměč RAM 66 pro přechodné ukládání instrukcí adat, zpracovávaných mikroprocesorem 64. Mikroprocesor 64 takékomunikuje s obvodem 67 pro dvoudrátový vstup/výstup a obvodem 69. pro tří/čtráctidrátový vstup/výstup,. které popíšeme podrob-něji dále. Bzučák 71 nebo jiný akustický zdroj poplachového sig-nálu je připojen k mikroprocesoru 64 pro vytváření slyšitelnéhopoplachového signálu za určitých okolností. K mikronrocesoru 64je připojena klávesnice 73. Táto klávesnice 73 umožňuje ručnívkládání dát nebo jiných informací do mikroprocesoru 64. Dis-plej 22, který odpovídá obecně displeji 11, jak je neznačen nsobr. 1, je také připojen k mikroprocesoru 64 pro vizuální zo-brazování dat nebo jiných informací zpracovávaných mikroproce-sorem 64 nebo v něm uložených. Snímač/programátor 1 může dáleobsahovat sériové' rozhraní RS232 77 pro vstup a výstup, kteréumožňuje vnější programování mikroprocesoru 64 e/nebo čtení čizměnu obsahu paměti RAM 66 prostřednictvím výstupního konektoru 16. naznačeného na obr. 1.
Snímač/programátor 1 obsahuje baterii 79, která obecně od-povídá napájecímu zdroji 13 na obr. 1. Baterie 79 je s výhodoutypu nikl-kadmium s možností nabíjení; baterie dodává stejno-směrnou energii mikroprocesoru 64, obvodu 67 pro dvoudrátovývstup/výstup, obvodu 69 pro tří/čtrnáctidrátový vstup/výstup 28 - a ostatním obvodům snímače/programátoru 1. Je třeba pozname-nat, že mikroprocesor 64 může obsahovat funkci sledování vý-stupního napětí baterie 79 a vyvolání poplachu, např. bzučá-kem 71 a/nebo displejem 75, jestliže výstupní napětí baterie79 klesne pod předem danou úroveň, indikující nutnost znovu-nabití. Hlídací.časovač, který je součástí mikroprocesoru 64,může být nastaven pro vypnutí napájení většiny obvodů obsaže-ných ve snímači/programátoru 1 v případě, že je zapnuto napá-jení, ale nedetekuje se žádná činnost. To pomáhá šetřit ener-gii uloženou v baterii 79 v případě, že byl snímač/programá-tor 1 neúmyslně ponechán zapnutý. V tomto případě se napá-jení vypne a z baterie 79 se bude odebírat jen minimálníproud, postačující pro udržení minimálních důležitých funkcí,např. obsahu paměti RAM 65, hodin a přepínaných vstupů mikro-procesoru 64. V dvoudrátovém režimu mikroprocesor 64 řídí činnost obvo-du 67 pro dvoudrátový vstup/výstup. Obvod 67 pro dvoudrátovývstup/výstup obsahuje budicí obvod napájení, obvod buzení cív-ky, demodulátor, různé logické obvody, obvod napájení dvoudrá-tového' vstupu/výstupu, všechno je naznačeno podrobněji na obr. 9. Jak obvod buzení cívky tak demodulátor jsou vázány s budicícívkou £2· Budicí cívka 89 je s výhodou vytvořena jako částadaptoru 9, jak je naznačen na obr. 1 a podrobněji na obr. 10.Budicí cívka 83 je vytvořena jako vícezávitová smyčka drátu,umístěná na konci adaptoru 9. V blízkosti budicí cívky 8j jesnímací spínač 8£. Tento snímací spínač 85 je normálně otevře-ný mechanický spínač se silikonovou gumou s vodivou ploškounaspodu. Snímací spínač 85 je plně utěsněn proti okolí. Opačnýkonec adaptoru 2 obsahuje konektor se čtyřmi kontakty, z nichždva jsou připojeny k budicí cívce 89 a dva jsou připojeny k sní-macímu spínači 85. Tyto kontakty odpovídají kontaktům konekto-ru 9 snímače/programátoru 1 /viz obr. 1/. Konektor 9 snímače/programátoru 1 obsahuje kolíčkové konektory pro spojení s adap-torem 9, třídrátovou zásuvkou 5 nebo 14-kontsktovou zásuvkou/není naznačena/, která se ještě používá u některých staršíchtypů kódovaných počitadel měřičů podle dřívějšího způsobu. Po - 29 - óotyku snímacího spínače 85 s povrchem knoflíkového indukční-ho vstupu/výstupu 7 dvoudrátové místní sítě 43. naznačené neobr. 1, sepnutí spínače 85 indikuje obvodu 67 pro dvoudrátovývstup/výstup, že adaptor je ve styku s dvoudrátovým vstupem/výstupem 7. Dvoudrátový vstup/výstup 2 obsahuje vinutí s jed-ním nebo několika závity. Přivede-li se budicí cívka 83 doblízkosti cívky dvoudrátového vstupu/výstupu 7, obě cívky jsouvzájemně indukčně vázány.
Uzavření snímacího spínače 85 způsobí, že obvod 67 dvou-drátového vstupu/výstupu a mikroprocesor 64 se aktivují pročtení nebo programování některého z kódovaných počitadel, při-pojených k dvoudrátové místní síti 43. Je třeba poznamenat, žesnímač/programátor 1 může dále obsahovat ruční spouštěč 87/viz obr. 1 a 8/, což je normálně rozpojený spínač, který lzepoužít pro ruční aktivaci obvodu 67 pro dvoudrátový vstup/vý-stup nebo obvodu 69 pro tří/čtrnáctidrátový vstup/výstup amikroprocesoru 64. Ruční spouštění snímače/programátoru 1 lzepoužít pro přehlasování dotykového spouštění snímacím spínačem85, když je třeba ručně aktivovat snímač/programátor 1. Ručníspouštění snímače/programátoru 1 také slouží jako záloha v pří-padě, že by dotykový snímací spínač 85 z nějakého důvodu selhal.I když' jsme dotykové automatické spouštění s použitím snímacíhospínače 85 popsali především v souvislosti s adaptorem 9 sdvoudrátovým vstupem/výstupem 7, dotykové snímací spínač téhožtypu by se mohl použít ve spojení s konektorem 3 snímače/pro-gramátoru 1 pro automatickou aktivaci snímače/programátoru 1při přímém připojení prostřednictvím tří- nebo čtrnáctipólovézásuvky 5, jek je naznačeno na obr. 1. I když je na obr. 1 naznačena indukční vazba mezi snímačem/programátorem 1 a dvoudrátovou sběrnicí 43, je třeba poznamenat,že výstup obvodu 67 pro dvoudrátový vstup/výstup nemusí být pro-pojen s indukčním vstupem/výstupem 7 přes budicí cívku 83. Místo toho může být vedení, normálně přiDojené k budicí cívce22, ípojeno p^ímo /trvale či odpojitelně/ k dvoudrátové míst-ní sběrnici 43. V normálním dvoudrátovém režimu snímač/programá-tor 1 a obvody sdružené se vzdáleným kódovaným počitadlem pra- -30- cují ve vyváženém režimu, jestliže jsou vázány přes budicí cív-ku 83 a indukční vstup/výstup 7. Není-li použita indukční vaz-ba, je možné propojit snímač/programátor 1 přímo s dvoudrátovousběrnicí 43. Je také možné, aby mikroprocesor Ul /obr. 2/ se-pnul tranzistor Q1 /obr. 4/ přes vedení DATA2 pro vytvoření re-ference vůči zemi. Tím se zabrání, aby stykové obvod U2 /obr*4/elektricky "plaval", když oba signály na vstupech INI a IN2/obr. 4/ mají dolní úroveň. Toto řečení se použije, jestližese připouští, aby oba signály na vstupech INI a IN2 měly dolníúroveň.
Nyní popíšeme podrobněji dotazování a čtení měřičů v dvou-drátovém režimu. S odkazem na obr. 9 obvod 67 pro dvoudrátovývstup/výstup obsahuje obvod napájecího zdroje 89 pro napájenírůzným stabilizovaným napětím zbytku obvodu 67 pro dvoudrátovývstup/výstup. Napájecí zdnj 89 také vytváří referenční napětíV2 použité ostatními prvky obvodu 67 pro dvoudrátový vstup/vý-stup.
Budicí napájecí zdroj 91 používá integrovaný impulsní sta-bilizátor U6j v kombinaci s tlumivkou LI a diodou 15 tvořístupňovací měnič ss-ss k vytváření výstupního ss napětí V^p^verpro buzení budicí cívky 83. Tranzistor Q1 budicího napájecíhozdroje 91 je spínacím prvkem měniče ss-ss.
Demodulátor 93 obsahuje oscilátor s krystalovou časovouzákladnou, generovanou krystalem XT1 v kombinaci s časovačůmobvodem mikroprocesoru Ul. Výstup oscilátoru je veden do filtruU5 s přepínanými kondenzátory s mezním kmitočtem asi 1500 Hz.Kmitočet časové základny, generovaný oscilátorem, je nastavenpřibližně na stonásobek mezního kmitočtu filtru, tj. 150 kHz.Demodulátor 22 dále obsahuje odpor R17 pro snímání proudu.
Tento odpor je vázán s výstupem V^p^ver budicího napájecíhozdroje 91 a budicí cívkou 83. Změny proudu přiváděného do budi-cí cívky 83 se projeví na odporu R17 pne snímání proudu a jsouzavedeny do filtru U5 s přepínanými, kondenzátory, který odfil-truje složky vysokých kmitcčú, spojené s hodinovými/dotazovýmisignály, vysílanými budicím napájecím zdrojem 91 a do budicícívky 83. Např. tyto hodincvé/dotazové signály mohou být 19,2 31 - k.Hz pro signály normálního dotazového režimu a 38,4 kHz prosignály režimu počátečního dotazu a programování, jak jsme po-psali dříve. Generování těchto signálů je popsáno podrobnějidále. Filtrovaný výstup filtru U5 s přepínanými kondenzátoryse zesiluje a přivádí na Schmittův klopný obvod, který deteku-je nízkofrekvenční kolísání proudu snímaného odporem R17 prosnímání proudu. Tyto změny proudu se převádějí na změny napětí, která se pak Schmittovým klopným obvodem porovnávají s refe-renčním napětím V2. Výstup tohoto klopného obvodu, přivedenýna oddělovači zesilovač IJ2ř indikuje kolísání proudu, procháze-jícího budicí cívkou 83, způsobená změnami impedance, vyvolanédvoufázově modulovanými signály,, která přicházejí ne dvoudráto-vou místní sběrnici 43 činností dvojice tranzistorů Q2 stykovéjednotky U2 obvodů kódovaného počitadla měřiče /viz obr. 2 a 4/.
Mikroprocesor 64 používá softwarový algoritmus synchroni-zace fázovým závěsem, u něhož se demodulátorem 93 detekuje fázedat, odvozených z proudově modulovaného signálu. Tím se zabra-ňuje vzniku případného fázového posuvu dat, přicházejících zpětz kódovaného počitadla měřiče, který by způsobil, že mikropro-cesor by nebyl schopen přesně rekonstruovat data.
Další vlastností vynálezu při provozu v dvoudrátovém reži-mu je, že budicí obvod 95 cívky a budicí napájecí zdroj 91 mo-hou detekovat, když se odebírá přídavný proud místní dvoudrá-tovou sběrnicí 43 vlivem přídavného vedení, začleněného do sí-tě. Protože jednotlivé místní dvoudrátové sběrnice 43 mohou mítrůznou délku vedení,, velikost proudu, odebíraného určitou sítí,odpovídající impedanci vodičů a jejich přirozené.reaktanci přidotazovém hodinovém kmitočtu 19,2 kHz je také různá. Bez adap-tivní kompenzace podle vynálezu by delší vodiče způsobily vyššínapětí indukované v budicí cívce 83 a tedy v indukčním vstupu/výstupu 7. Tato vyšší indukovaná napětí by mohla překročit na-pětí, která lze bezpečně přivést do obvodů kódovaného počitadlapodle obr. 2.
Proto se v provedení podle vynálezu sleduje velikost prou-du, odebíraného budicí cívkou 83 a budicí signál se snižuje,jestliže odebíraný proud roste. Toho se dosahuje použitím odpo- - 32 - ru R20 na výstupu budicího napájecího zdroje 91. Je-li odporemR20 odebírán přídavný proud vlivem klesající reaktance na míst-ní dvoudrátové sběrnici 43, projeví se to zvýšeným přítokemproudu dodávaného p*es odpor R20, což způsobí, že se napětí/asi 15 V/ dodávané obvodem napájecího budicího zdroje 91 sní-ží, aby se kompenzovala reaktance místní dvoudrátové sběrnice 42. hodované počitadlo měřiče, jmenovitě jeho styková jednot-ka U2, naznačená na obr. 2 a 4, působí změny zátěže či impedan-ce připojené na místní dvoudrátovou sběrnici 43 a tím modulujeproud procházející budicí cívkou 83 podle dvoufázově kódovanýchdat ASCII, přiváděných na místní sběrnici 43 a vázaných k budi-cí cívce 83 přes indukční vstup/výstup 7. Demodulátor 93 ae po-užívá k detekci proudu odebíraného budicí cívkou 83 snímáním tohoto proudu odporem R17 pro snímání proudu, filtrováním sní-maného signálu filtrem U5 s přepínanými kondenzátory a porovná-ním demodulovaného signálu s referenčním signálem použitímSchmittova klopného obvodu, aby se získal demodulovaný datovýsignál, kdykoli se detekuje taková změna.
Budicí obvod 95 cívky reaguje na dvoudrátový hodinový sig-nál odvozený z mikroprocesoru 64 a "dvoudrátový otvírací sig-nál", který se používá nro spuštění vysílání dvoudrátových ho-dinový eh/dotazových signál·} přes dvojici hradel U2. Když mikro-procesor 64 vyšle "dvoudrátový otvírací signál" na vývodu 6/na obr. 9/, převede otvírací vedení do dolního stavu a umožní vyslání výstupu V^river ssi 15 V z budicího napájecího zdroje91 přes snímací odpor R17 do budicího obvodu 95 cívky* Dvoudrá-tový otvírací signál je také vázán k časovacímu generátoru Uidemodulátoru 93, který pak uvolní funkci filtru U5 s přepínaný-mi kondenzátory. Dvoudrátový otvírací signál tedy způsobí, žebudicí obvod 95 cívky umožní průchod hodinového/dotszového sig-nálu 19,2 kHz, generovaného mikroprocesorem 64, do budicí cív-ky 82 a aktivuje demodulátor 93. aby umožnil detekci případnýchproudově modulovaných signálů, které tor přišly z kódovaného po-čitadla připojeného k místní dvoudrátové sběrnici 43.
Obvod 67 pro dvoudrátový vstup/výstup dále obsahuje některé - 53 - logické obvody ^7, jež detekují stav mechanického snímacíhospínače 83. který je součástí adaptoru 2· Logické obvody 97také reagují rta činnost ruční spouště 87. Stisk ruční 3pouště87 je možno použít, aby snímač/programátor 1 zobrazil určitéinformace při počátečním zapnutí, jako je identifikační či po-řadové číslo snímače/programátoru 1 8 některá kontrolní číslasoftwaru. Při použití v režimu výběru lze ruční snouší 87 po-užít k přepnutí displeje mezi jedním či dvěma počitadly.
Obr. 11 ukazuje podrobněji uspořádání obvodů obsahujícíchmikroprocesor 64. Mikroprocesor 64 /na obr. 11 označen jako UlZ8/ je osmibitový procesor a má na desce k dispozici asi 8000bitů paměti. Ovšem je-li zapotřebí přídavná paměí, může být do-dána v podobě paměti RÁM 6g nebo pomocné paměti PROM neboERPROM pro zpracování operačních instrukcí. S mikroprocesorem 64 jsou sdruženy napájecí obvody 99.
Zdroj 101 záporného napětí generuje jednak záporné napětí Λ13/,jednak kompenzaci displeje /Q2/ pro displej 75«
Obvod bzučáku 71 obsahuje jediný tranzistor Ql, který seaktivuje vysláním otvíracího signálu z mikroprocesoru 64. Tentosignál se vysílá, kdykoli mikroprocesor 64 zjistí poplachovoupodmínku, např. detekuje signál nedovolené manipulace z kódova-ného počitadla měřiče, upozornění na nízké napětí baterie, více-značné čtení počitadla měřiče atd. Spuštění obvodu bzučáku 72je možno také použít pro indikaci obsluze snímače/programátoru1, že bylo provedeno čtení určitého měřiče a že neobsahuje- chy-bu. Je ovšem jednoduchou záležitostí vybavit bzučák druhým tó-nem,, takže obvod bzučáku 71 vydává dva různé tóny. Takto je mož-no odlišit chybové podmínky od zvuku vyslaného při snrávnémčtení.
Jak jsme se zmínili dříve, mikroprocesor 64 obsahuje soft-warový hlídací časovač, který sleduje jednotlivé funkce sníma-če/programátoru 1 o vypne snímač/programátor 1 v př?'pedě vzni-ku jistých podmínek. Např. po počátečním zaonutí a sepnutí sní-macího spínače 85 mikroprocesor 64 začne generovat hodinové/do-tazové signály, které se zavedou do budicí cívky 83. Jestližese během předem stanovené doby nedetekují žádná data z místní - 34 - dvoudrátové sběrnice 43. hlídací časovač způsobí vypnutí hodi-nové ho/dotazového signálu. Tuto funkci je možno také naprogra-movat tak, aby se automaticky zapnul hodinový/dotazový signálpodruhé, po jeho přechodném vypnutí, pro případ, že se snímač/programátor 1 nebo počitadlo vzdáleného néřiče vybudily v dvoj- zne čném stavu.
Uspořádání naznačené na obr. 9 a 11 je možno také přizpů- sobit pro čtení kódovaných počitadel měřičů třídrátovou sítí jako Je místní třídrátová sběrnice 27, uvedená v patentu US č.4,085,287. Ve čtrnáctidrátovém uspořádání, jak je uvedeno v pa-tentu US č. 4,085,287, může být mikroprocesor 64 upraven tak,že má deset přepínaných: vstupů, spojených s vodivými ploškamiZL /viz obr. 3/ jednotlivých koleček číselníku počitadla, a čty-ři vstupy, připojená ke čtyřem pohyblivém kontaktům 59 /pro čí-selník počitadla se čtyřmi kolečky/. Vzorkováním těch+ο čtyřkontaktů může mikroprocesor 64 zjistit podle stavu každéhoz deseti vodičů pozic přepínačů /např. vodičů 1, 2,..,0 na obr. 3/dění se polohu jednotlivých koleček Číselníku. V jiném prove-může čtrnáct vodičů kódovaných počitadel číst použitím čtecích obvodů, popsaných v patentu US č. 4,085,287 nebo obvo-dy naznačenými na obr. 2. Tyto obvody mohou být začleněny jakosoučást obvodu 69 pro tří/čtrnáctidrátový vstup/výstup, nazna-čený na obr. 8. Třídrátová přenosy se realizují snímačem/progr8mátorem 1použitím hodinového signálu buč odvozeného z dvoudrátového ho-dinového signálu přivedeného do budicího obvodu 95 cívky nebosamostatného hodinového signálu, generovaného přímo mikropro-cesorem 64. Tento signál se přivádí vodičem označeným na obr. 8CLE" a přivedeným na vstup INI stykového obvodu U2 na obr. 2.Třídrátový výstup dat ze svorky IN2 stykové jednotky U2 /obr. 2/ se přivádí" do mikroprocesoru 64 přímo nebo přes vhodné oddělo-vače signálu obsažené v obvodu 69 pro tří/čtrnáctidrátový vstup/výstup. Sníraač/přogramátor 1 a obvody počítadla, měřiče s možnos- 2, jsou také vázány serežimu se objevují jakojednotky U2 /viz obr. 4/ tí dálkového dotazu, naznačené na obr.společnou zemí CIND. Data v třídrátovémotevřený kolektor na svorce 1112 stykové - 35 - a mají standardní formát ASCII, jak bylo popsáno dříve. Dota-zový/hodinový signál CLK přiveden;/ na vstup IU1 styková jednot-ky U2, naznačená na obr. 2, pracuje s výhodou na kmitočtu 1200nebo 2400 Hz. Výstup dat na svorce IK2 je synchronní s tímtohodinovým signálem. Normálně bude v třídrátovém režimu vztahjedna ku jedná mezi. signálem hodin a datovým signálem. Ovšemje mošno naprogramovat mikroprocesor U1 kódovaného počitadla/obr. 2/ na piný poměr. Kapr. jeden bit dat může být vyslánna vstup každých 16 cyklů hodin. I kd'rž byl vynález popsán s podstatnými podrobnostmi,další změny o modifikace napadnou odborníka znalého tohotooboru. Podle toho je třeba podrobný popis provedení považo-vat za ilustrativní, avšak nikoli omezující pro rámec vynále-zu, který je definován připojenými nároky.

Claims (89)

  1. i PAT ř "O !I I rl ~σ O > <š"g!i ?řš ' í -< rn L·-- N ' Τ~~ i Oí o CZl T 0 V 3 NAHO K Y
    1. Kočované počitadlo, pro přenos dat z měřiče užitné veličinya pod. po vedení s alespoň dvěma dráty, -v y z n ač u jí-cí se t í m , že obsahuje kodér, reagující na množstvíužitné veličiny měřené měřičem a na vnější dotazový signál,přiváděný po vedení, pro vytvoření modulovaného datovéhosignálu udávajícího hodnotu, a zařízení pro přivedení modu-lovaného datového signálu na vedení, přičemž se dotazovýsignál moduluje kodérem tak, aby se měnil proud protékajícívodiči vedení, je-li kodér připojen dvěma dráty, a kodér po-užije dotazový signál ke generování datového signálu, jehožcharakteristiky se mění, je-li kodér připojen alespoň třemidráty, aby generoval modulovaný datový signál.
  2. 2. Kódované počitadlo- podle bodu 1, vyžne č u jící setím, že je indukčně vázáno po dvoudrátovém vedení a obsa-huje prostředek pro změnu impedance podle dat zobrazujícíchhodnotu měřené veličiny, aby způsobilo, že se proud tekoucívodiči vedení moduluje souhlasně s těmito daty.
    1. Kočované počitadlo podle bodu 1, v y z n a č u j í c í setím, že je přímo elektricky vázáno alespoň ke třem vodi-čům, z nichž první přenáší vnější hodinové signály, druh;/přenáší datové signály z kódovaného počitadla, a třetí vodičpředstavuje elektrickou zem, hodinové signály se přivádějído kódovaného počitadla jako dotazový signál a kódované poči-tadlo obsahuje prostředek pro změnu charakteristik signálů,odvozených z hodinových signálů, podle dat, zobrazujícíchměřenou hodnotu. 4. Systém podle hodu 1, vyznačujícíalespoň dvě kočovaná počitadla jsou propojena se tím,týmž vedením že - 37 -
  3. 5. Kočované počitadlo podle boču 4, v y z n a č u j í c i set í m , že obsahuje zařízení pro uložení sledů datových bi-tů Jednoznačné identifikujících toto kódované počitadlo,tak aby se umožnilo vnější adresování každého z jedinéhosledu bitů pro výběr všech kódovaných počitadel připojenýchk vedení.
  4. 6. Kódované počitadlo podle bodu 5,vyznačující set í m , že u něho sled datových bitů indikuje číslo výběrupočitadla, různé od datových bitů uložených kódovaným poči-tadlem, představujících sériové číslo počitadla.
  5. 7. Kódované počitadlo podle bodu 4, vyznačující set í m , že alespoň v jednom případě dále obsahuje zařízenípro ukládání datových bitů indikujících přítomnost alespoňjednoho přídavného kódovaného počitadla, vázaného s alespoňjedním kódovaným počitadlem, přičemž když přijde dotaz naalespoň jedno kódované počitadlo, datové bity, indikujícípřídavné kódované počitadlo, se přečtou a jako odezva na topřijde dotaz na přídavné kódované počitadlo.
  6. 8. Kódované počtadlo podle bodu 1, vyznačující setím, že dotazový signál používá kódování dotazového sig-nálu délkou skupin impulsů, vysílaných vedením do kódované-ho počitadla.
  7. 9. Kódované počitadlo podle bodu 8,vyznačující setxí m , že dotazový signál obsahuje dvojkově kódovaná datas dvojkovou "1‘* zobrazenou sledem impulsů dotazového signá-lu jedné předem určené délky a dvoujkovou ”0” zobrazenousledem impulsů dotazového signálu druhé předem určené délky.
  8. 10. Kódované počitadlo podle bodu 1,vyznačující setím , že obsahuje energeticky nezávislou parně t pro ukládá-ní dat, indikujících jednu nebo několik charakteristik měři-če užitné veličiny, s nímž je sdruženo. - 38 -
  9. 11. Kódované počtadlo podle bodu 10, vyznačujícíse t í m , že charakteristická data obsahují sériovéčíslo měřiče, typ měřiče a údaje o přítomnosti dalšího kó-dovaného počitadla měřiče.
  10. 12. Kódované počitadlo podle bodu 10, vyznačuj ícíse t í m , že alespoň Část paměti může byt programovánapoužitím zvláštního vnějšího programovacího signálu přive-deného; do kódovaného počitadla vedením.
  11. 13. Kódované počitadlo podle bodu 12, vyznačujícíse t í m , že dotazový signál používá kódování dat dota-zového signálu délkou skupiny impulsů, přiváděných do kódo-vaného počitadla.
  12. 14. Kódované počitadlo podle bodu 13,vyznačujícíse t f m , že dotazový signál obsahuje dvojkově kódova-ná data s dvojkovou "1" zobrazenou sledem impulsů dotazo-vého signálu jedná předem určené délky a dvojkovou "0”zobrazenou sledem impulsů dotazového signálu druhé předemurčená délky.
    13. Kódované počitadlo podle bodu 12, vyznačujícíse t í ra, že programovací signál má jiný kmitočet neždotazový signál.
  13. 16. Kódované počitadlo podle bodu 12,vyznačující se t í m , že parně £ může být přeprogramována, aby obsa-hovala data udávající sériové Číslo měřiče, typ měřiče,přítomnost dalšího kódovaného počitadla měřiče, výrobce mě-řiče, data pro výběr měřiče, volbu dvou- nebo třídrátovéhorežimu provozu, rozlišovací schopnost měřiče, délku dat,výstup otvíračího/zavíracího impulsu a kontrolní součetdat, umožňující detekci chyby dat obsažených v paměti. - 39 -
  14. 17. Kódované počitadlo podle bodu 12, vyznačujícíse t í m , že paměíové zařízení obsahuje pamět typuEEPROM a kódované počitadlo obsahuje zařízení pro rozliše-ní mezi programovacím signálem a dotazovým signálem, abykódované počitadlo dostalo do programovacího režimu, kdyžse detekoval programovací signál, přičemž se obsah pamětiEEPROM může přepsat a pro přechod kódovaného počitadla dodotazového režimu, když se detekoval dotazový signál, při-čemž se obsah paměti EEPROM čte a vysílá vedením.
  15. 18. Kódované počitadlo podle bodu 17, vyznačujícíse t í m , že programovací signál obsahuje zvláštní po-čáteční sled datových bitů, kterým se otevře pamět EEPROM,aby’· se umožnilo přepsání jejího obsahu.
  16. 19. Kódované počitadlo podle bodu 17, vyznačujícíse t í m , že programovací signál obsahuje dotazové bi-ty/, které způsobí, že parně ΐ EEPROM vyšle svůj obsah vedením.
  17. 20. Kódované počitadlo podle bodu 1, vyznačující set í m , že měřič užitné veličiny obsahuje počitadlo s ales-poň jedním kolečkem číselníku pro zobrazení měřeného množ-ství a kódované' počitadlo obsahuje zařízení pro kontrolupolohy alespoň jednoho kolečka číselníku počitadla alespoňdvakrát pro zajištění, že generovaný datový signál přesněodpovídá skutečné poloze kolečka číselníku počitadla.
  18. 21. Kódované počitadlo podle bodu 1,vyznačující setím, že je připojeno k přenosovému vstupu/výstupu.
  19. 22. Kódované počitadlo podle bodu 21, v y z η n č u jící se t í ra , že tento vstup/výstup obsahuje indukční cívku,jejíž dva vývody jsou spojeny s kódovaným počitadlem.
  20. 23. Kódované počitadlo podle bodu 21, vyznačující s-:e tím, že tento vstup/výstup obsahuje zásuvku s eles- - 40 - poň třemi elektrickými kontakty uvnitř, spojenými alespoňtřemi dráty s kódovaným počitadlem.
  21. 24. Kódované počitadlo podle bodu 1,vyznačující set í m že dotazový signál je jediným zdrojem energie prokódované počitadlo.
  22. 25. Kódované počitadlo podle bodu 1, vyzn ačující setím, že obsahuje absolutní kodér vázaný s číselníkem po-čitadla sdruženého s měřičem užitné veličiny. 26 27 Kódované počitadlo podle bodu 1, v y znač u.j í cí setím, že měřič užitné veličiny obsahuje zařízení vyvoláva-jící spínání spínače četností, která je úměrná množství ve-ličiny měřené měřičem a kódované počitadlo obsahuje zaříze-ní pro ukládání a vysílání dat, indikujících četnost sepnu-tí spínače, vedením v odezvě na dotazový signál. Kódované počitadlo podle bodu 26, vyznačující se t í m , že je indukčně vázáno s vedením s alespoňdvěma vodiči a kódované počitadlo obsahuje prostředky progenerování datových signálů na dvou střídavých a různýchkmitočtech, indikujících četnost spínání spínače, vyvola-ných měřičem užitné veličiny.
  23. 28. Kódované počitadlo podle bodu 26, vyznačujícíse t í m , že je přímo elektricky spojeno s třídrátovýmvedením a kódované počitadlo obsahuje prostředky pro vytvá-ření datového impulsu po nastřádání předem určeného počtusepnutí spínače v měřiči užitné veličiny.
  24. 29. Kódované počitadlo podle bodu 1, vyznačující set í m , že obsahuje zařízení pro vytváření impulsů o četnos·ti úměrné veličině měřené měřičem a kódované počitadlo dáleobsahuje zařízení pro ukládáni a vysílání dat, indikujícíchtyto impulsy, vedením jako odezvu na dotazový signál. - 41 -
  25. 30. Kočované počitadlo podle bodu 29, vyznačujícíse t í m , že je indukčně vázáno s dvoudrátovým vedeníma obsahuje zařízení pro generování datových signálů dvoustřídavých a různých kmitočtů, indiím jících četnost impulsů,vytvářených měřičem užitné veličiny.
  26. 31. Kočované počitadlo podle bodu 29,vyznačujícíse t í m , že je přímo elektricky spojeno s třídrátovýmvedením a obsahuje zařízení pro' vytváření impulsů z měřičeužitné veličiny.
  27. 32. Snímač/programátor pro komunikaci s měřiči užitné veličinya pod. po alespoň dvoudrátových vedeních,, v γ z n a č u j ί-ο í se t í m , že obsahuje zařízení pro generování do-tazového signálu, zařízení pro demodulaci datového signálu,přijatého z měřiče užitné veličiny vedením, tento datovýsignál je zobrazen proudem ve vodičích vedení, který kolí-sá podle dat vysílaných z měřiče užitné veličiny, když jésnímač/programátor připojen dvoudrátovým vedením a zařízenípro demodulaci datového signálu přija+ého z měřiče užitnéveličiny vodiči vedení, tento datový signál má charakteris-tiky, které se mění podle dat vysílaných z měřiče užitnéveličiny, když je snímač/programátor připojen vedeníms alespoň třemi dráty.
  28. 33. Systém podle bodu 32, vyznačující se tím,že- snímač/programátor je indukčně vázán s dvoudrátovými ve-deními. Snímač/programátor podle bodu 32,vyznačujícíse t í m , že je p^ímo- elektricky připojen k alespoňtřídrátovému vedení, první drát přenáší hodinové signály,generované generátorem signálu hodin, který je součástí snímače/programátoru, druhý vodič přenáší datové signály z mě- řiče užitné veličiny a třetí vodízem, přičemž signály hodin vysílá x představuje elektrickousnímač/programátor do mě- 34 42 - řiče užitné veličiny jakožto dotazový signál.
  29. 35. Snímač/programátor podle bodu 32, vyznačuj í c íse t í m , že obsahuje zařízení pro sekvenční výběr adotazování více než jednoho měřiče užitné veličiny.
  30. 36. Snímač/prngramátor podle bodu 35, vyznačuj í c íse tím, že obsahuje zařízení pro adresování, identi-fikující charakteristiky měřičů užitných veličin, aby mohlvybírat všechny měřiče užitných veličin, připojené k vedení.
  31. 37. Snímač/programátor podle bodu 36, vyznačujícíse t í m f že obsahuje zařízení pro výběr všech měřičůuži+ných veličin, připojených k vedení, dokud nepřestanoupřicházet další datové signály z měřičů užitných, veličin.
  32. 38. Snímač/programátor podle bodu 35, vyznačujícíse tím, že reaguje na data uložená v měřiči užitnéveličiny, indikující přítomnost alespoň jednoho přídavnéhoměřiče užitné veličiny, připojeného k vedení, přičemž kdyžsnímač/programátor vybere alespoň jeden měřič užitné veli-činy, data indikující přídavný měřič se přečtou snímačem/programátorem a v důsledku toho snímsč/programátor adresujepřídavný měřič užitné veličiny.
  33. 39. Snímač/programátor podle bodu 32, vyznačujícíse t í m , že jeho dotazový signál používá kočovánídélkou sledu impulsů dat dotazového signálu, vysílanéhoze snímače/programátoru do měřiče užitné veličiny.
  34. 40. Snímač/programátor podle bodu 39, v y z n a č u j í c íse t í m , že data dotazového signálu jsou dvojkově kó-dovaná, přičemž dvojková "l’r je zobrazena sledem impulsi’dotazového signálu jedné předem dané délky a dvojková "O’rje zobrazena sledem impulsů dotazového signálu druhé předemdané délky. - 43 -
  35. 41. Snímač/programátor podle bodu 39, vyznačujícíse t í a , že signál programovécích dat má odlišný kmi-točet od dotazového signálu.
  36. 42. Snímač/programátor podle bodu 39,vyznačuj ícíse t í m , že obsahuje zařízení umožňující uživatelipřizpůsobit kterékoli programovatelné vlastnosti včetnědélky dat, formátu dat a typu programovaných dat.
  37. 43. Snímač/programátor podle bodu 32,vyznačujícíse t í m , že obsahuje zařízení aro> porovnání alespoňprvních a druhých datových signálů přijatých vedením a progenerování indikace chyby, jestliže určité charakteristikydatových signálů nesouhlasí.
  38. 44. Snímač/programátor podle bodu 32, vyznačuj íc íse t í m , že dále obsahuje zařízení pro přenos modulo-vaných datových signálů do vnějšího univerzálního progra-movatelného datového procesoru.
  39. 45. Snímač/programátor podle bodu 44, vyznačujícíse t í m , že je programovatelný tímto datovým proceso-rem.
  40. 46. Snímač/programátor podle bodu 45,vyznačující s e tím, že je programovatelný, aby do paměti uložilinformace, týkající se umístění měřičů užitných veličin,informací o cestě, sériovém číslu a typu měřiče užitné ve-ličiny a o předešlém stavu měřiče.
  41. 47. Snímač/programátor podle bodu 32, vyznačujícíse tím, že je přenosný a napájený z baterie a dáleobsahuje konektor pro dočasné spojení s přenosovým vstupem/výstupem spojeným s vodiči vedení, přičemž tento konektor a vstup/výstup umožňují přenosy mezi snímáčem/programátorema měřičem užitné' veličiny. - 44 -
  42. 48. Snímač/programátor podle bodu 47, vyznačujícíse t í m , že vstup/výstup obsahuje indukční cívku, je-·jíž dva vývody jsou propojeny s měřičem užitné veličiny akonektor obsahuje druhou indukční cívku, spojenou se sníma-čem/programátorem a přizpůsobenou pro dočasné umístění doblízkosti vstupu/výstupu, aby se umožnily přenosy mezi sní-mačem/programátorem a měřičem užitné veličiny.
  43. 49. Snímač/programátor podle bodu 47, vyznačujícíse t í m , že vstup/výstup obsahuje zásuvku s alespoňtřemi elektrickými kontakty propojenými alespoň třemi vodi-či s měřičem užitné veličiny, konektor obsahuje alespoňtři elektrické kontakty přizpůsobené pro spojení s kontak-ty zásuvky, když se konektor přivede do styku se vstupem/výstupem, aby se umožnily přenosy mezi snímačem/programá-torem a měřičem užitné veličiny.
  44. 50. Snímač/programátor podle bodu 32, vyznačuj í c íse t í m , že dotazový signál je jediným zdrojem ener-gie pro dotazování a programování měřiče užitné veličiny.
  45. 51. Snímač/programátor podle bodu 321, vyznačujícíse t í m , že obsahuje absolutní kodér spojený s čísel-níkem počitadla, přidruženým k měřiči užitné veličiny.
  46. 52. Snímač/programátor podle bodu 32, vyznačujícíse t í m , že obsahuje displej pro zobrazování infor-mací reprezentovaných modulovaným datovým signálem.
  47. 53. Snímač/programátor podle bodu 32,vyznačující se t í m , že obsahuje zařízení pro dekódování modulo-✓ váného datového signálu a jeho převod do dvojkově kódova-ného formátu ASCII.
  48. 54. Snímač/programátor podle bodu 32,vyznačujícíse t í m , že obsahuje zařízení pro detekci zapínání - 45 - sníriače vyvolanousnímačem/prograraátoremt toto zapínáníspínače probíhá četností úměrnou veličině měřené měřičem.
  49. 55. Snímač/programátor podle bodu 54, vyznačujícíse t í m , ?,e je indukčně vázán s dvoudrátovou sběrnicía snímáδ/programátor obsahuje zařízení pro detekci datovýchsignálů se dvěma střídavými a různými kmitočty, indikujícíchčetnost zapínání spínače vyvolaného měřičem užitné veličiny.
  50. 56. Snímeč/progrsmátor podle bodu 32, vyznačujícíse t í m , že obsahuje zařízení pro detekci.impulsů, vy-tvářených měřičem užitné veličiny, tyto impulsy vznikají s četností, která je úměrná veličině měřené měřičem.
  51. 57. Snímeč/programátor podle bodu 56, vyznačujícíse t í m , že je indukčně vázán s dvoudrátovou sběrnicía měřič užitné veličiny obsahuje zařízení pro detekci dato-vých signálů se dvěma střídavými a různými kmitočty, in-dikujících četnost impulsů, vytvářených měřičem užitné ve-ličiny.
  52. 58. Snímač/programátor podle bodu 32, vyznačujícíse, t í m , že obsahuje zařízení pro generování dotezo-vých signálů po předem určený časový interval, delší nežje doba potřebná,, aby měřič užitné veličiny na ně odpově-děl, a zařízení pro čtení a ukládání datových signálů, vy-sílaných měřičem užitné veličiny j8ko odpověď na dotazovésignály, o dále obsahuje zařízení pro porovnání datovýchsignálů a pro generování signálu zobrazujícího případnýrozdíl mezi nimi v čase a pro generování signálu indikují-cího časovou změnu veličiny, zobrazované datovými signály,čímž dává indikaci rychlosti změny množství veličiny měře-né měřičem užitné veličiny v předem určeném časovém inter-valu. - 46 -
  53. 59. Systém pro komunikaci s měřiči užitných veličin a pod. povedení s alespoň dvěma dráty, vyznačující setím, že obsahuje vzdálený snímač/programátor, váženýs vedením, vybavený zařízením pro generování dotazovéhosignálu a zařízením pro ukládání datových sigcálů, a systémdále obsahuje kodér, reagující na množství veličiny měřenéměřičem užitné veličiny a na dotazový signál, pro vytváře-ní modulovaného datového signálu, udávajícího toto množ-ství a pro jeho přenos vedením do vzdáleného snímače/pro-gramátoru, přičemž dotazový signál se kodérem moduluje tak,že se mění proud tekoucí mezi vzdáleným snímačem/programá-torem a kodérem, když vzdálený snímač/programátor a kodérjsou vzájemně vázány zmíněnými alespoň dvěma dráty.
  54. 60. Systém pro komunikaci s měřiči užitných veličin a pod. povedení s alespoň třemi dráty, v y zn a č u j í c í setím, že obsahuje vzdálený snímač/programátor připojenýk vedení, vybsvený zařízením pro generování dotazového sig-nálu a zařízením pro ukládání datových signálů, a systémdále obsahuje kodér, reagující na množství veličiny měřenéměřičem užitné veličiny a na dotazový signál, pro vytvoře-ní modulovaného datového signálu udávajícího toto množstvía pro jeho přenos vedením do vzdáleného snímače/programá-toru, přičemž dotazový signál se kodérem moduluje, abyvznikl datový signál, jehož charakteristiky se mění, kdyžje snímač/programátor spojen zmíněnými alespoň třemi drátys kodérem, aby se generoval modulovaný datový signál. 61 Systém pro komunikaci s měřiči užitných veličin a pod. ve-dením s alespoň dvěma vodiči, vyznačující set í m , že obsahuje vzdálený snímač/programátor, vázanýs vedením, vybavený zařízením pro generování dotazového signálu a zařízením pro ukládání datových signálů, a systém dále obsahuje kodér, reagující na množství veličiny měřenéměřičem užitné veličiny a na dotazový signál, pro vytváření modulovaného datového signálu, udávajícího toto množství - 47 - a pro jeho přenos vedením do vzdáleného snímače/pro/TPamá-toru, tento snímač/programátor uloží signál udávajícímnožství do náměti, dotazový signál se moduluje kodéremtak, že se mění proud tekoucí mezi vzdáleným snímačem/programátorem a kodérem, když vzdálený snímač/programátora kodér jsou vzájemně vázány dvěma dráty a kodér použijedotazový signál pro generování datového signálu, jehožcharakteristiky se mění, když vzdálený snímač/programátora kodér jsou vzájemně propojeny alespoň třemi dráty, abyse generoval modulovaný datový signál.
  55. 62. Systém podle bodu 59 nebo 61, v y z n a č u j í c í setím, že vzdálený snímač/programátor a kodér jsou indukčněvázány po dvou drátech a kodér obsahuje zařízení pro změnuimpedance podle dat, zobrazujících měřenou veličinu, čímžzpůsobuje modulací proudu tekoucího mezi kodérem a vzdále-ným snímačem/programátorem podle těchto dat.
  56. 63. Systém podle bodu 60 nebo 61, vyznačující setím,- že vzdálený snímač/programátor a kodér jsou přímo elek-tricky propojeny alespoň třemi dráty, první drát přenášíhodinové signály generované snímačem/programátorem, druhývodič přenáší datové signály z kodéru a třetí vodič před-stavuje elektrickou zem, hodinové signály vysílá snímač/programátor do kodéru jako dotazový signál, kodér obsahujezařízení pro změnu charakteristik signálů odvozených od ho-dinových signálů podle dat, zobrazujících měřené množství. 64» Systém podle některého z bodů 59, 60 nebo 61, v y zná-čů j í c í se t í m r že týmž vedením jsou se sníma-čem/programátorem spojeny alespoň dva kodéry a snímač/pro-gramátor obsahuje zařízení pro postupný výběr a dotazováníjednotlivých kodér-ů.
  57. 65. Systém podle bodu 64, vyznačující se tím,že každý kodér obsahuje zařízení pro uložení sledu datových - 48 - bitu, jednoznačně identifikujících tento kodér a snímač/programátor obsahuje seřízení pro adresování všech jednot-livých sledů bitů, tak aby vybral všechny kodéry připojenék vedení.
  58. 66. Systém podle bodu 65, vyznačující se tím,že sled datových bitů udává číslo výběru počitadla, odliš-né od datových bitů uložených kodérem a zobrazujících sé-riové číslo počitadla. 67. 68 Systém podle bodu 65, v y z n aže snímač/progreroátor obsahuje s.dérů připojených k vedení, dokudtové signály vysílané kodéry. č u j í c í se tím,©řízení pro výběr všech ko- nep^estanou přicházet da- Systém podle bodu 64, vyznačující se tím,že alespoň jeden kodér dále obsahuje zařízení pro uloženídatových bitů udávajících přítomnost alespoň jednoho přídav-ného kodéru vázaného k alespoň jednomu kodéru, přičemž kdyžsnímáč/programátor vybere tento alespoň jeden kodér, přečte datové bity, udávající přítomnost přídavného kodéru a v dů-sledku toho snímeč/programátor adresuje tento přídavný ko- dér.
  59. 69. Systém podle některého z bodrá 59, 60 nebo 61, vyzna-čující se t í m , že dotazový signál používá kó-dování délkou skupiny impulsů dat dotazového signálu, vysí-laného ze snímáče/progremátoru do kodérů.
  60. 70. Systém podle bodu 69, v y z n a č u j í c í se tím,že data dotazového signálu jsou dvojková, s dvojkovou "1”zobrazenou sledem impulsů dotazového signálu jedné předemurčené délky a dvojkovou "O" zobrazenou sledem impulsů dotazového signálu druhé předem určené délky. - 49 -
  61. 71. Systém podle některého z bodů 59, 60 nebo 61, vyzna-čující se t í m , že kodér obse.hu je energetickynezávislou paměí pro ukládání dat, udávajících jednu neboněkolik charakteristik měřiče užitné veličiny, s nímž jespojen.
  62. 72. Systém podle bodu 71, vyznačující se tímže charakteristická data obsahují sériové číslo měřiče,typ měřiče a data udávající přítomnost dalěího počitadlaměřiče.
  63. 75. Systém podle bodu 71, vyznačující se t~í mže alespoň část paměti může byt přeprogramována použitímsamostatného programovacího signálu generovaného snímačem/programátorem a přivedeného do kodéru.
    74. Systém podle bodu 75,vyznačující se tímže dotazový signál používá kódování délkou sledu skupinyimpulsů dat dotazového signálu, vysílaného ze snímače/pro-gramátoru do kodéru.
    75. Systém podle bodu 74, vyznačující se tímže data dotazového signálu jsou dvojková, dvojková "l” jezobrazena sledem impulsů dotazového signálu jedné předemdané délky a dvojková "O" je zobrazena sledem impulsů dato-vého signálu druhé předem dané délky.
  64. 76. Systém podle bodu 75,vyznačující se tímže programovací signál je signál, který má jiný kmitočetnež dotazový signál.
  65. 77. Systém podle bodu 75,vyznačující se tím.že pamět je možno přeprogramovat, aby obsahovala data udá-vající sériové číslo měřiče, typ měřiče, přítomnost dalěí-ho počitadla měřiče, výrobce měřiče, data pro výběr měřičevolbu dvou či třídrátového režimu provozu, rozliěovací - 50 - schopnost počitadla měřiče, délku dat, výstup impulsů otev-ření/zavření a kontrolní součet dat, umožňující detekcichyby dat uložených v paměti.
  66. 78. Systém podle bodu 73, vyznačující se tím,že snímač/programátor obsahuje zařízení umožňující uživa-teli přizpůsobení programovatelných vlastností včetně délkydat, formátu dat a typu pro/gremovených dat.
  67. 79. Systém podle bodu 77, vyznačující se tím,že paměťové zařízení obsahuje pamět typu EEPROM a kodér ob-sahuje zařízení pro rozlišení mezi programovacím signálem a dotazovým signálem pro převedení kodéru do programovací-ho režimu, když se detekuje programovací signál, přičemžse obsah paměti EEPROM může přepsat a převedení kodéru dodotazového režimu, když se detekuje dotazový signál, při-čemž se obsah paměti čte a vysílá do snímače/programátoru.
  68. 80. Systém podle bodu 79, v y z n a č u j í c í se tím,že programovací signál obsahuje speciální počáteční sleddatových bitů, po kterém se parně í EEPROM uvolní, aby dovo-lila přepsání svého obsahu.
  69. 81. Systém podle bodu 79, vyznačující se tím,že programovací signál obsahuje dotazové bity, po kterýchpaměň EEPROM vyšle svůj obssh do snímače/programátoru.
  70. 82. Systém podle některého z bodů 59, 80 nebo 61, vyzna-čující se tím, že měřič užitné veličiny obsa-huje počitadlo s alespoň jedním kolečkem číselníku prozobrazování měřeného množství a kodér obsahuje zařízenípro kontrolu polohy alespoň jednoho kolečka číselníku po-čitadla alespoň dvakrát, aby se zajistilo, že generovanýdatový signál přesně udává skutečnou polohu kolečka čísel-níku počitadla. - 51 -
  71. 83. Systém podle bodu 82, vyznačující se tím,že snímač/programátor obsahuje zařízení oro porovnáváníalespoň prvního a druhého čtení polohy kolečka číselníkunočitadla a pro generování indikace chyby, když se čteníneshodují.
  72. 84. Systém podle některého z bodů 59, 60 nebo 61, vyzna-čující se tím, že sní mač/programátor dále ob-sahuje zařízení pro přenos modulovaných datových signálůdo vnějšího univerzálního programovaného datového procesoru.
  73. 85. Systém podle bodu 84, vyznačující se tím,že snímač/programátor je možno programovat datovým proceso-rem.
  74. 86. Systém podle bodu 85,vyznačující se tím,že snímač/programátor je možno naprogramovat pro uloženíinformací do paměti, udávajících umístění měničů, informa-ci o cestě, sériové číslo a typ měřiče a předešlý stav mě-řiče.
  75. 87. Systém podle některého z bodů.59, 60 nebo 61, vyzna-čující se tím,že kodér je připojen drátyk přenosovéínu vstupu/výstupu a snímač/programátor je pře-nosný a napájený baterií, snímač/programátor dále obsahujekonektor pro dočasné připojení· k přenosovému vstupu/výstupu,konektor a vstup/výstup umožňují přenosy mezi snímačem/pro-gramátorem a kodérem.
  76. 88. Systém podle bodu 59 nebo 61,vyznačující setím, že kodér je propojen dráty s přenosovým vstupem/vý·stupem a snímač/programátor je přenosný a napájen baterií,snímač/programátor dále obsahuje konektor oro dočasné při-pojení k přenosovému vstupu/výstupu, konektor a vstup/vý-stup umožňují přenosy mezi snímočem/programátorem o kodé-rem, přičemž vstup/výstup obsahuje indukční cívku, jejíž 52 - dva vývody jsou spojeny s kodérem a konektor obsahuje dru-hou indukční cívku, připojenou k snímači/programátoru a.přizpůsobenou pro dočasné uraístění do blízkosti vstupu/vý-stupu, aby se umožnily přenosy mezi snímečem/programátorema kodérem.
  77. 89. Systém podle bodů 60 nebo 61, vyznačující setím, že kodér je spojen vodiči s přenosovým vstupem/vý-stupem a snímač/programátor je rr-enosný a napájen baterií,snímač/programátor dále obsahuje konektor pro dočasné spo-jení s p?y,enosovým vstupem/výstupém, konektor a vstun/výstunumožňují přenosy mezi snímečera/programátorem a kodérem avstup/výstup obsahuje zásuvku s siesnoň třemi elektrickýmikontakty, propojenými alespoň třemi vodiči s kodérem, ko-nektor obsahuje siesnoň ty,i elektrické kontakty přizpůso-bené pro propojení s kontakty zásuvky, když se konektorpřipojí k vstupu/výstupu, aby se umožnily přenosy mezi sní-mačem/programátorem a kodérem.
  78. 90. Systém podle některého z bodů 59, 60 nebo 61, vyzna-čující se t í m , že dotazový signál je jedinýmzdrojem energie pro kodér.
  79. 91. Systém podle některého z bodů 59, 60 nebo 61, v y zná-čů j í c í se t í m ,, že kodér obsahuje absolutní ko-dér připojený k číselníku počitadla sdruženého s měřičemužitné' veličiny.
  80. 92. Systém podle některého z bodů 59, 60 nebo 61, v y zná-čů j í c í se t í m , že snímač/programátor obsahujedisplej pro zobrazování informací, reprezentovaných modulo-vaným datovým signálem.
  81. 93. Systém podle některého z bodů 59, 60 nebo 61, v y z n a -Sující se tím, že snímač/programátor obsahujezařízení pro detekování modulovaného datového signálu a - 53 - jeho převod do dvojkového formátu kódu ASCII.
  82. 94. Systém podle některého z bodů 59, 60 nebo 61, v y z n"a -čující se tím, že měřič užitné veličiny obsa-huje zařízení pro zapínání spínače četností úměrnou veliči-ně měřené měřičem, a kodér obsahuje zařízení pro ukládánía vysílání dat, udávajících četnost zapínání spínače, dosnímače·/programátora v odezvě na dotazový signál.
  83. 95. Systém podle' bodů 59 nebo 61, vyznačující setím, že měřič užitné veličiny obsahuje zařízení vyvolá-vající zapínání spínače četností úměrnou veličině měřenéměřičem, a kodér obsahuje zařízení pro ukládání a vysílánídat, udávajících četnost zapínání spínače, do sníraače/pro-gramátoru jako odpověcí na dotazový signál, a snímač/progra-mátor a kodér jsou indukčně vzájemně vázány po dvou drá-tech, kodér obsahuje zařízení pro generování datových sig-nálů na dvou střídavých a různých kmitočtech, udávajícíchčetnost zapínání spínače, vyvolaného měřičem užitné veliči-ny.
  84. 96. Systém podle bodů 60 nebo 61, v y z n a č u j í c í set í m , že měřič užitné veličiny obsahuje zařízení vyvolá-vající zapínání spínače četností úměrnou veličině měřenéměřičem a kodér obsahuje zařízení pro ukládání a vysílánídat, udávajících četnost zapínání spínače,do snímače/pro-gramátoru jako odpověcí ne dotazový signál a vzdálený sní-me č/programát oř a kodér jsou přímo elektricky spojeny tře-mi vodiči, kodér obsahuje zařízení pro vytváření datového,impulsu po nastřádání předem daného počtu zapnutí spínačez měřiče užitné veličiny.
  85. 97. Systém podle některého: z bodů 59, 60 nebo 61, vyzna-čující se t í m , že měřič užitné veličiny obsa-huje zařízení pro vytváření impulsů s če+ností úměrnou veli-čině měřené měřičem a kodér obsahuje zařízení pro ukládání - 54 - a vysílání dat,indikujících tyto impulsy, do snímače/pro-grcmátoru Jako odpověď na dotazový signál.
    58. Systém podle bodů >9 nebo 61, v y z η a č u j í c í set í m , že měnič užitné veličiny obsahuje zařízení pro vy-tváření impulsů s cenností úměrnou veličině měřené měřičema kodér obsahuje zařízení pro ukládání a vysílání dat, indikujících tyto impulsy, do snímače,'programátoru jako odpověďna dotazový signál, snímač/programátor a kodér jsou spoluindukčně vázány po dvou vodičích, kodér obsahuje zařízenípro generování datových signálů na dvou střídavých a růz-ných kmitočtech, indikujících četnost impulsů, vytvářenýchměřičem užitné veličiny.
  86. 99. Systém podle bodů 60 nebo 61, v y z η ε č u j í c í setím, že měřič užitné veličiny obsahuje zařízení pro vy-tváření impulsů s četností úměrnou veličině měřené mgřičema kodér obsahuje zařízení pro ukládání a vysílání dat, in-dikujících tyto impulsy, do snímáče/programátoru jako odpo-věď na dotazový signál, vzdálený snímač/programátor a kodérjsou přímo elektricky propojeny třemi vodiči, kodér obsahu-je zařízení pro vytváření datového impulsu po přijetí pře-dem určeného počtu impulsů z měřiče užitné veličiny.
  87. 100. Systéift podle některého z bodů 59, 60 nebo 61, vyzna-čující se tím, že snímač/programátor obsahujezařízení pro generování dotazových signálů, po předem urče-ný časový interval, delší než je doba potřebná pro odpověďkodéru, zařízení pro čtení a ukládání dřtových signálů, vy-sílaných kodérem jako odpověď ne dotazové signály, a dáleobsahuje zařízení pro- porovnávání datových signálů a progenerování signálu zobrazujícího případný rozdíl mezi nimiv čase a pro generování signálu.udávájícího časovou změnumnožství zobrazeného datovými signály, čímž indikuje veli-kost změny množství veličiny měřené měřičem užitné veliči-ny v předem daném časovém intervalu. - 55 -
  88. 101. Systém podle bodu 70, vyznačující se tím,že signál pro nulování počitadla je zobrazen sledem impul-sů dotazového signálu větší délky než jsou impulsy dotazo-vého signálu, zobrazující buď dvojkové "1" nebo dvojkové"0".
  89. 102. Systém podle některého z bodů 59, 60 nebo 61, v y z n p -Čující se tím,že kodér obsahuje zařízení proodpověď na dotazový signál prvním způsobem a pak pro auto-matickou odpověď druhým způsobem. JUOr. Zdwtej/KOREJZOVXadvukátka
CS911569A 1990-05-25 1991-05-24 System for the transmission of utility quantities through a two- or three-wire line CS156991A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/528,391 US5155481A (en) 1990-05-25 1990-05-25 Two and three wire utility data communications system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS156991A3 true CS156991A3 (en) 1992-02-19

Family

ID=24105505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS911569A CS156991A3 (en) 1990-05-25 1991-05-24 System for the transmission of utility quantities through a two- or three-wire line

Country Status (15)

Country Link
US (1) US5155481A (cs)
EP (1) EP0463893B1 (cs)
JP (1) JP3122672B2 (cs)
KR (1) KR910021069A (cs)
AT (1) ATE155600T1 (cs)
AU (2) AU651582B2 (cs)
BR (1) BR9102136A (cs)
CA (1) CA2043074C (cs)
CS (1) CS156991A3 (cs)
DE (1) DE69126827T2 (cs)
DK (1) DK0463893T3 (cs)
HU (1) HUT63523A (cs)
NZ (1) NZ238245A (cs)
PL (1) PL290406A1 (cs)
TR (1) TR27953A (cs)

Families Citing this family (75)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5452344A (en) * 1992-05-29 1995-09-19 Datran Systems Corporation Communication over power lines
US5459459A (en) * 1992-12-28 1995-10-17 General Electric Company Method and apparatus for transmitting data from an energy meter
BR9405758A (pt) * 1993-02-12 1995-11-28 Ekstroem Ind Inc Aparelho para medição de consumo de energia elétrica aparelho leitor de energia elétrica remota processo para medir fornecimento de energia elétrica processo para calcular energia elétrica consumida e aparelho para medição remota
US5416475A (en) * 1993-07-23 1995-05-16 Schlumberger Industries, Inc. Remote meter reading receptacle for pit lid mounting
ZA947080B (en) * 1993-09-16 1995-05-10 Ampcontrol Csm Pty Ltd Two-wire monitoring system
DE4401410C2 (de) * 1994-01-19 1999-12-23 Temic Semiconductor Gmbh Schaltungsanordnung einer mit Busleitungen zweier unterschiedlicher Bussysteme verbundenen Buslogik
US5619192A (en) * 1994-06-14 1997-04-08 Logicon, Inc. Apparatus and method for reading utility meters
US6073174A (en) * 1994-09-27 2000-06-06 Bristish Telecommunications Remote access systems
GB9604092D0 (en) * 1996-02-27 1996-05-01 Linburg Ltd Data carrying network
US5949049A (en) * 1996-07-17 1999-09-07 Span Instruments, Inc. Inventory control probe and control module with docking station
US8982856B2 (en) 1996-12-06 2015-03-17 Ipco, Llc Systems and methods for facilitating wireless network communication, satellite-based wireless network systems, and aircraft-based wireless network systems, and related methods
US7054271B2 (en) 1996-12-06 2006-05-30 Ipco, Llc Wireless network system and method for providing same
US6396839B1 (en) 1997-02-12 2002-05-28 Abb Automation Inc. Remote access to electronic meters using a TCP/IP protocol suite
US7046682B2 (en) 1997-02-12 2006-05-16 Elster Electricity, Llc. Network-enabled, extensible metering system
US7137550B1 (en) 1997-02-14 2006-11-21 Statsignal Ipc, Llc Transmitter for accessing automated financial transaction machines
US7079810B2 (en) 1997-02-14 2006-07-18 Statsignal Ipc, Llc System and method for communicating with a remote communication unit via the public switched telephone network (PSTN)
US5953682A (en) * 1997-02-14 1999-09-14 Millipore Corporation Automated gas cylinder tracking system
US6233327B1 (en) * 1997-02-14 2001-05-15 Statsignal Systems, Inc. Multi-function general purpose transceiver
US6218995B1 (en) 1997-06-13 2001-04-17 Itron, Inc. Telemetry antenna system
US6262672B1 (en) * 1998-08-14 2001-07-17 General Electric Company Reduced cost automatic meter reading system and method using locally communicating utility meters
US6538577B1 (en) * 1997-09-05 2003-03-25 Silver Springs Networks, Inc. Electronic electric meter for networked meter reading
AU1197899A (en) 1997-10-24 1999-05-17 Itron Inc. Passive radiator
WO1999045510A2 (en) 1998-03-03 1999-09-10 Itron, Inc. Method and system for reading intelligent utility meters
US6437692B1 (en) 1998-06-22 2002-08-20 Statsignal Systems, Inc. System and method for monitoring and controlling remote devices
US6891838B1 (en) 1998-06-22 2005-05-10 Statsignal Ipc, Llc System and method for monitoring and controlling residential devices
US8410931B2 (en) 1998-06-22 2013-04-02 Sipco, Llc Mobile inventory unit monitoring systems and methods
US6914893B2 (en) 1998-06-22 2005-07-05 Statsignal Ipc, Llc System and method for monitoring and controlling remote devices
US6914533B2 (en) * 1998-06-22 2005-07-05 Statsignal Ipc Llc System and method for accessing residential monitoring devices
US7103511B2 (en) 1998-10-14 2006-09-05 Statsignal Ipc, Llc Wireless communication networks for providing remote monitoring of devices
US6700902B1 (en) 1998-10-19 2004-03-02 Elster Electricity, Llc Method and system for improving wireless data packet delivery
US7263073B2 (en) 1999-03-18 2007-08-28 Statsignal Ipc, Llc Systems and methods for enabling a mobile user to notify an automated monitoring system of an emergency situation
US7650425B2 (en) 1999-03-18 2010-01-19 Sipco, Llc System and method for controlling communication between a host computer and communication devices associated with remote devices in an automated monitoring system
US6756914B1 (en) 1999-11-12 2004-06-29 Itron, Inc. Low impedance encoder for a utility meter
US6836737B2 (en) 2000-08-09 2004-12-28 Statsignal Systems, Inc. Systems and methods for providing remote monitoring of consumption for a utility meter
US7346463B2 (en) 2001-08-09 2008-03-18 Hunt Technologies, Llc System for controlling electrically-powered devices in an electrical network
US7480501B2 (en) 2001-10-24 2009-01-20 Statsignal Ipc, Llc System and method for transmitting an emergency message over an integrated wireless network
US8489063B2 (en) 2001-10-24 2013-07-16 Sipco, Llc Systems and methods for providing emergency messages to a mobile device
US7424527B2 (en) 2001-10-30 2008-09-09 Sipco, Llc System and method for transmitting pollution information over an integrated wireless network
US6867707B1 (en) 2002-04-24 2005-03-15 Elster Electricity, Llc Automated on-site meter registration confirmation using a portable, wireless computing device
US7119713B2 (en) 2002-06-27 2006-10-10 Elster Electricity, Llc Dynamic self-configuring metering network
US20040113810A1 (en) 2002-06-28 2004-06-17 Mason Robert T. Data collector for an automated meter reading system
US7775422B2 (en) * 2003-06-13 2010-08-17 Arad Measuring Technologies Ltd. Meter register and remote meter reader utilizing a stepper motor
US7119698B2 (en) * 2003-10-16 2006-10-10 Itron, Inc. Consumptive leak detection system
US7317404B2 (en) * 2004-01-14 2008-01-08 Itron, Inc. Method and apparatus for collecting and displaying consumption data from a meter reading system
US8031650B2 (en) 2004-03-03 2011-10-04 Sipco, Llc System and method for monitoring remote devices with a dual-mode wireless communication protocol
US7756086B2 (en) 2004-03-03 2010-07-13 Sipco, Llc Method for communicating in dual-modes
US7315162B2 (en) 2004-03-18 2008-01-01 Elster Electricity, Llc Reducing power consumption of electrical meters
US7227350B2 (en) 2004-03-18 2007-06-05 Elster Electricity, Llc Bias technique for electric utility meter
US6964405B2 (en) * 2004-03-18 2005-11-15 Sloan Valve Company System and method for improved installation and control of concealed plumbing flush valves
US7187906B2 (en) 2004-04-26 2007-03-06 Elster Electricity, Llc Method and system for configurable qualification and registration in a fixed network automated meter reading system
US7262709B2 (en) 2004-04-26 2007-08-28 Elster Electricity, Llc System and method for efficient configuration in a fixed network automated meter reading system
US7239250B2 (en) 2004-04-26 2007-07-03 Elster Electricity, Llc System and method for improved transmission of meter data
US7142106B2 (en) 2004-06-15 2006-11-28 Elster Electricity, Llc System and method of visualizing network layout and performance characteristics in a wireless network
US7742430B2 (en) 2004-09-24 2010-06-22 Elster Electricity, Llc System for automated management of spontaneous node migration in a distributed fixed wireless network
US7170425B2 (en) 2004-09-24 2007-01-30 Elster Electricity, Llc System and method for creating multiple operating territories within a meter reading system
US7702594B2 (en) 2004-09-24 2010-04-20 Elster Electricity, Llc System and method for automated configuration of meters
US7176807B2 (en) 2004-09-24 2007-02-13 Elster Electricity, Llc System for automatically enforcing a demand reset in a fixed network of electricity meters
US7327998B2 (en) 2004-12-22 2008-02-05 Elster Electricity, Llc System and method of providing a geographic view of nodes in a wireless network
WO2006081206A1 (en) 2005-01-25 2006-08-03 Sipco, Llc Wireless network protocol systems and methods
US7308370B2 (en) 2005-03-22 2007-12-11 Elster Electricity Llc Using a fixed network wireless data collection system to improve utility responsiveness to power outages
US7495578B2 (en) 2005-09-02 2009-02-24 Elster Electricity, Llc Multipurpose interface for an automated meter reading device
US7308369B2 (en) 2005-09-28 2007-12-11 Elster Electricity Llc Ensuring automatic season change demand resets in a mesh type network of telemetry devices
US7460931B2 (en) 2005-10-07 2008-12-02 Jay Jacobson Method and system for improving the efficiency and reliability of a power grid
JP5130220B2 (ja) * 2005-10-20 2013-01-30 アイトロン インコーポレイテッド 実用メータによる異常な消費量の自動検出システム及び装置
US7545285B2 (en) 2006-02-16 2009-06-09 Elster Electricity, Llc Load control unit in communication with a fixed network meter reading system
US7427927B2 (en) 2006-02-16 2008-09-23 Elster Electricity, Llc In-home display communicates with a fixed network meter reading system
CA2583057A1 (en) * 2006-03-31 2007-09-30 Itron, Inc. Integrated data collection, anomaly detection and investigation, such as integrated mobile utility meter reading, theft detection and investigation system
US8970393B2 (en) * 2006-03-31 2015-03-03 Itron, Inc. Data analysis system, such as a theft scenario analysis system for automated utility metering
US20080052019A1 (en) * 2006-08-25 2008-02-28 Brennan W J Compact Data Transmission Protocol for Electric Utility Meters
US8073384B2 (en) 2006-12-14 2011-12-06 Elster Electricity, Llc Optimization of redundancy and throughput in an automated meter data collection system using a wireless network
US8320302B2 (en) 2007-04-20 2012-11-27 Elster Electricity, Llc Over the air microcontroller flash memory updates
NZ586190A (en) 2007-12-26 2013-05-31 Elster Electricity Llc A utility meter network wherein meters can transmit electrical and other readings to a collector by using other meters as repeaters
US20090295551A1 (en) * 2008-05-28 2009-12-03 Dickey John A Electric power and control communications distribution system
US8525692B2 (en) 2008-06-13 2013-09-03 Elster Solutions, Llc Techniques for limiting demand from an electricity meter with an installed relay
US8203463B2 (en) 2009-02-13 2012-06-19 Elster Electricity Llc Wakeup and interrogation of meter-reading devices using licensed narrowband and unlicensed wideband radio communication

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3754250A (en) * 1970-07-10 1973-08-21 Sangamo Electric Co Remote meter reading system employing semipassive transponders
US3914757A (en) * 1972-03-01 1975-10-21 Sangamo Electric Co Remote meter reading system using electric power lines
JPS5140949A (cs) * 1974-10-03 1976-04-06 Ricoh Kk
US4008458A (en) * 1975-09-05 1977-02-15 Darco Telemetering Systems Remote automatic reading system
US4085287A (en) * 1975-12-19 1978-04-18 Neptune Water Meter Company Data transmitting apparatus
DE2812896C2 (de) * 1977-03-28 1983-10-27 Ricoh Co., Ltd., Tokyo Datenerfassungseinrichtung
US4196417A (en) * 1977-11-23 1980-04-01 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Single transmission line interrogated multiple channel data acquisition system
US4361838A (en) * 1978-07-29 1982-11-30 Ricoh Co., Ltd. Remote meter reading arrangement
JPS6013623B2 (ja) * 1979-05-07 1985-04-08 株式会社リコー デ−タ伝送方式
US4504831A (en) * 1981-10-09 1985-03-12 Systems And Support, Incorporated Utility usage data and event data acquisition system
US4707852A (en) * 1981-10-09 1987-11-17 Systems And Support, Incorporated Utility usage data and event data acquisition system
US4463354A (en) * 1981-12-09 1984-07-31 Sears Lawrence M Apparatus for communicating utility usage related information from a utility usage location to a portable utility usage registering device
US4532510A (en) * 1982-06-24 1985-07-30 Sereg, S.A. Measuring apparatus having a sensor located remotely from its electricity power supply
US4578540A (en) * 1982-12-20 1986-03-25 At&T Bell Laboratories Telecommunications systems
JPS59163696A (ja) * 1983-03-09 1984-09-14 株式会社日本自動車部品総合研究所 電気配線システム
GB2138609A (en) * 1983-04-19 1984-10-24 Emi Ltd Electronic counter for mechanical drive
US4569045A (en) * 1983-06-06 1986-02-04 Eaton Corp. 3-Wire multiplexer
US4758836A (en) * 1983-06-20 1988-07-19 Rockwell International Corporation Inductive coupling system for the bi-directional transmission of digital data
US4782341A (en) * 1983-07-01 1988-11-01 Rockwell International Corporation Meter data gathering and transmission system
US4652877A (en) * 1983-07-01 1987-03-24 Rockwell International Corporation Meter data gathering and transmission system
US4646084A (en) * 1985-06-21 1987-02-24 Energy Innovations, Inc. Meter reading methods and apparatus
US4852152A (en) * 1987-10-19 1989-07-25 501 Neptune Information Systems High impedance signal detection device

Also Published As

Publication number Publication date
KR910021069A (ko) 1991-12-20
EP0463893B1 (en) 1997-07-16
AU7647591A (en) 1991-11-28
US5155481A (en) 1992-10-13
DE69126827T2 (de) 1998-02-19
TR27953A (tr) 1995-11-06
HU911758D0 (en) 1991-12-30
DE69126827D1 (de) 1997-08-21
AU651582B2 (en) 1994-07-28
JPH0595585A (ja) 1993-04-16
EP0463893A3 (en) 1992-05-20
JP3122672B2 (ja) 2001-01-09
BR9102136A (pt) 1991-12-24
NZ238245A (en) 1993-07-27
ATE155600T1 (de) 1997-08-15
AU6466494A (en) 1994-08-25
DK0463893T3 (da) 1998-02-09
CA2043074C (en) 1997-05-20
EP0463893A2 (en) 1992-01-02
PL290406A1 (en) 1992-01-27
HUT63523A (en) 1993-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CS156991A3 (en) System for the transmission of utility quantities through a two- or three-wire line
US5252967A (en) Reader/programmer for two and three wire utility data communications system
US5243338A (en) Two and three wire utility data communications system
US4463354A (en) Apparatus for communicating utility usage related information from a utility usage location to a portable utility usage registering device
US6064192A (en) Revenue meter with integral current transformer
US6844825B2 (en) Electric energy service apparatus with tamper detection
US7847537B2 (en) Electricity meter with resilient connectors
US5994892A (en) Integrated circuit design automatic utility meter: apparatus &amp; method
US6665620B1 (en) Utility meter having primary and secondary communication circuits
US4207557A (en) User electric energy consumption apparatus
JPS6228899A (ja) リモ−ト式計器読取方法とその装置
JPS60239899A (ja) 遠隔計器表示装置
CA2049206A1 (en) Utility meter interface circuit
US4233590A (en) Supplemental energy register
US3164771A (en) Apparatus for central recording of remote meter data by periodic and sequential meter interrogation
KR102075660B1 (ko) 전력량계 순회 점검 시스템
CN201387643Y (zh) 非接触卡式智能节水控制器
Shomuyiwa et al. Design and implementation of remotely-monitored single phase smart energy meter via short message service (SMS)
RU152097U1 (ru) Многоабонентский цифровой счетчик электрической энергии с дистанционным управлением
EP1340311A2 (en) Auxiliary metering apparatus and methods
Amin et al. Reviewing the technical issues for the effective construction of automatic meter reading system
JP2004150921A (ja) ガスメータ装置
CN201689495U (zh) 一种预付费水表无线集中控制器
KR200228530Y1 (ko) 전력선모뎀이 내장된 디지털 전력량계
Zubairuddin et al. Automatic Meter Reading using Wireless Sensor Module