專利名稱：用于遠(yuǎn)程讀流體測(cè)量?jī)x表的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 一般涉及用于遠(yuǎn)程讀流體測(cè)量?jī)x表例如水表或氣表的裝
置，更具體地說，涉及一種裝置，其包括機(jī)械技術(shù)的水表；在水表 上面貼著放置的并把所述水表的機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電脈沖的變換器；用 于釆集電脈沖的組件，包括至少一個(gè)用于發(fā)送采集的信息的無線電發(fā) 送器；以及天線。
背景技術(shù)：
水、氣或者甚至電的分配服務(wù)公司需要測(cè)量他們?cè)谄渚W(wǎng)絡(luò)上分配 的流體。儀表主要是用戶的儀表，不論它們是被稱為主儀表或一次儀 表的直接帳單儀表，或者是在供水領(lǐng)域被稱為次級(jí)儀表的分配儀表。
然而還有其它的儀表，例如在分配網(wǎng)路內(nèi)的流量監(jiān)視儀表，甚至 還有用于測(cè)量各種不同參數(shù)例如壓力或質(zhì)量參數(shù)的儀表。
由此可見，在歷史上，分散在分配網(wǎng)路上的儀表的讀操作一直手 動(dòng)地進(jìn)行。由于各種原因特別是成本，管理者及其廠商一直尋求創(chuàng)造 一種使得能夠以短距離讀取儀表的無線電模塊。這具有許多目的，有 時(shí)出于經(jīng)濟(jì)的考慮，以減少單位讀時(shí)間，因而減少相關(guān)的費(fèi)用，但是 有時(shí)為了消除接入的限制儀表可能位于用戶的房屋內(nèi)與/或難于進(jìn)入 檢查井。
不過，這種遠(yuǎn)程傳輸?shù)姆绞饺匀恍枰渥陨砦挥趦x表附近的讀表 人員的運(yùn)動(dòng)。在這種情況下，水計(jì)數(shù)器的遠(yuǎn)程讀取根據(jù)以下元件來實(shí) 現(xiàn)
-配備有用于把水表的機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)水表，因而使得該 儀表能夠通信；
-來自水表的電信號(hào)的讀取器；以及
_用于采集電信號(hào)的組件，該組件還用于采集的信息的無線電傳輸。
電信號(hào)讀取器和釆集器組件用電線連接，考慮到電線中的阻抗以 及信號(hào)質(zhì)量的損失，所述電線很少超過幾米。
迄今為止具有許多不同形式的這種系統(tǒng)。這些不同形式具體按照
下述區(qū)分
-儀表和采集器系統(tǒng)之間通信的方式。這些系統(tǒng)被分成被稱為發(fā) 送器系統(tǒng)的系統(tǒng)，每個(gè)計(jì)數(shù)單位發(fā)送一個(gè)脈沖，其需要對(duì)脈沖重新計(jì) 數(shù)，以及編碼器系統(tǒng)，其使得能夠直接讀出由計(jì)數(shù)器加法器指示的值；
-利用無線電的方式，或者是移動(dòng)的，或者是被驅(qū)動(dòng)的，需要接 近地通過無線電的讀取器，或者借助于對(duì)附近建筑物配備接收裝置而 需要固定位置讀取器。然后這些固定位置通過更普通的電話、RTC、 GSM、 GPRS或其它的連接進(jìn)行通信。
盡管具有這些不同的方式，對(duì)于安裝者的問題一直是試圖將其集 成以使費(fèi)用最低。具體地說，電信號(hào)讀取器由儀表制造者設(shè)計(jì)，因此 其和所述制造者有關(guān)。這些系統(tǒng)都包括
-電子模塊，其需要具有電獨(dú)立性的電池和電子卡；以及
-采集器和無線電發(fā)送器組件，它們也包括電池和電子卡。
所述模塊和采集器以及無線電發(fā)送器組件尤其很好地適用于位 于室內(nèi)的儀表，在室內(nèi)的無線電傳輸沒有問題。相反，已經(jīng)證明，它 們?cè)诘叵率覂?nèi)更難于使用，在那里水表被自然地安裝在建筑物或分開 的房子的箱拒中。已經(jīng)證明，在超過降低探測(cè)器的傳輸質(zhì)量的地下深 度的水表井中，它們同樣難于使用，井蓋的存在增強(qiáng)了這些限制。
事實(shí)上，通過混凝土墻或地進(jìn)行無線電傳輸是困難或者是不可能 的。在借助于幾米長(zhǎng)的導(dǎo)線連接到模塊的釆集器以及無線電發(fā)送器組 件的情況下，以下所述成為可能
-在儀表上安裝脈沖發(fā)射器或通信系統(tǒng)；以及
-一般在無線電傳輸容易得多的高度上把無線電系統(tǒng)設(shè)置在更 遠(yuǎn)的位置(例如地下室的屋頂上或者靠近井蓋)。實(shí)際上，獨(dú)立于產(chǎn)品的技術(shù)分析，地下室安裝的限制的分析表明，
具有下述的地理限制
-用于轉(zhuǎn)換機(jī)械信號(hào)的系統(tǒng)必須位于儀表上；以及
-無線電波傳輸?shù)狞c(diǎn)，并且不是無線電本身，必須能夠和第一點(diǎn) 不同，以便優(yōu)化安裝。
為了消除現(xiàn)有裝置的缺點(diǎn)，本發(fā)明人研制了 一種用于遠(yuǎn)程讀取流 體儀表的裝置，這是本發(fā)明的主題，包括機(jī)械儀表；在所述儀表的 上方貼著所述儀表設(shè)置的變換器，用于把所述儀表的機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成 電脈沖；由于采集電脈沖的組件，包括至少一個(gè)無線電發(fā)送器，用于 發(fā)送釆集的信息；以及天線，其特征在于，所述采集器組件位于變換 器的上方并貼著與其連接的變換器，同一個(gè)能源確保向所述變換器和 所述組件供電，所述天線借助于電纜被連接到所述至少一個(gè)無線電發(fā) 送器，從而使得所述天線可位于距離儀表一定距離的位置。
優(yōu)選地，所述采集器組件和變換器用這種方式被設(shè)置，使得它們 可被集成在同 一個(gè)殼體內(nèi)并被>&共電子卡驅(qū)動(dòng)。
更具體地說，在儀表位于井中的情況下，所述天線位于所述井的上部。
更具體地說，在所述天線位于具有井蓋的井中的情況下，所述天 線和所述井的井蓋集成在一起。
在這種具體情況下，如果井蓋是金屬的，則所述天線由井的井蓋
構(gòu)成o
還是在這種情況下，如果井蓋由不導(dǎo)電的材料構(gòu)成，則所述天線
被設(shè)置在或者被模制在所述井蓋中。
在前面所述的儀表位于具有井蓋的井中的所有情況下，所述井蓋
在其內(nèi)表面上能夠包括被鏈接到天線的一端的連接器，并能夠把用于
和發(fā)送器鏈接的無線電電纜插入所述連接器內(nèi)。
優(yōu)選地，按照本發(fā)明的裝置，所述電纜是同軸電纜。 更優(yōu)選地，所述能源從原電池與/或電池中選擇。 以常規(guī)方式，所述無線電發(fā)送器在自由頻率下工作。更具體地說，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，所述無線電發(fā)送器在一個(gè)專用 頻率下工作。在這個(gè)范圍內(nèi)，所述無線電發(fā)送器的功率可以大于發(fā)送 器在自由頻率下被允許的最大極限。
更具體地說，按照本發(fā)明的遠(yuǎn)程讀取裝置附加地包括無線電接收 器，其使得能夠進(jìn)行所述裝置和采集中心之間的通信，并且反之亦然。
特別是在這種實(shí)現(xiàn)中，按照本發(fā)明的遠(yuǎn)程讀取裝置使得能夠接收 來自所述中心的信息，特別是時(shí)間信息。


在參照附圖閱讀下面的詳細(xì)說明之后將會(huì)更好地理解本發(fā)明，這
些附圖決沒有限制的意思，其中
一圖l表示按照本發(fā)明的裝置，用于該裝置的包括無線電發(fā)送器 的用于釆集電脈沖的組件以及被置于體積儀表上的變換器被集成在 一起，并且使天線偏離；
圖2表示和圖l一致的按照本發(fā)明的裝置，位于具有作為天線的 金屬井蓋的井中；
圖3表示從上方看的井蓋，其由不導(dǎo)電材料制成，天線被^=莫制在 其中；以及
圖4表示包括發(fā)送器和無線電接收器的按照本發(fā)明的裝置的操 作示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示按照本發(fā)明的用于流體，具體地說水的體積儀表的遠(yuǎn)程 讀取裝置，包括機(jī)械儀表l;變換器2，其置于儀表1的上方并貼 著儀表l，把所述儀表1的機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電脈沖；用于釆集電脈沖 的組件3，包括用于發(fā)送釆集的信息的至少一個(gè)無線電發(fā)送器；以及 天線4。
該裝置被這樣設(shè)計(jì)，使得所述采集器組件3位于和其連接的變換 器2的上方并貼著所述變換器，并使得同一個(gè)能源保證向變換器和組
件3供電。最后，所述天線借助于電纜6被連接到無線電發(fā)送器，從 而使得天線可被置于距離儀表一定距離的位置。
此外，在這種實(shí)現(xiàn)中，所述采集器組件3和變換器2被這樣設(shè)置， 使得能夠被集成在同一個(gè)單元或殼體5中，并被一個(gè)共同的電子卡驅(qū) 動(dòng)。
因此由變換器2產(chǎn)生的電脈沖向釆集器組件3的傳遞以直接的方 式進(jìn)行。
這種裝置消除了以前提出的所有的缺點(diǎn)，并且通過使裝置的生產(chǎn) 成本最小并把維護(hù)和消耗減到最小而產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效果。
實(shí)際上，用于把天線4連接到采集器裝置3的電纜6是同軸電纜。
因此這恰恰是最優(yōu)選的情況，其中被發(fā)送的無線電波的開始點(diǎn)和 源分開，并且只通過天線4的偏離，可以使所述開始點(diǎn)位于最合適的 位置，用于把天線4連接到釆集器組件3的電纜6可以非常長(zhǎng)。通過 僅僅〗吏用 一個(gè)且唯一的能源例如原電池或電池組，并通過只生產(chǎn)一個(gè) 且唯一的電子卡，也已經(jīng)使成本減到最小。
按照本發(fā)明的裝置還可以使用在自由頻率下或?qū)Ｓ妙l率下工作 的無線電。使用專用頻率的吸引力是能夠增加發(fā)送器的功率，因而增 加在裝置的發(fā)送器和接收器之間的可用距離。在自由頻率的情況下， 尤其在城區(qū)的環(huán)境中，這種裝置的范圍僅僅是幾十米，而在專用頻率 下利用大約10瓦的發(fā)送器功率，則達(dá)到500米到1000米。在空曠的 田野，即具有較低的都市化，在專用頻率下裝置的范圍可以達(dá)到幾千 米。因此能夠減少轉(zhuǎn)發(fā)器的數(shù)量，或者甚至取消轉(zhuǎn)發(fā)器。設(shè)置這些轉(zhuǎn) 發(fā)器用于拾取從儀表接收的信息并把信息發(fā)送到采集中心。因此，借 助于增加發(fā)送器的范圍，能夠減少接收器的使用，因而也減少裝備的 成本。
圖2表示由按照本發(fā)明的裝置提供的使用和裝備的靈活性的典 型的例子。
通過偏移天線4，因而能夠使用任何金屬或?qū)щ娖骷砥鹛炀€的 作用。在這里描述的情況下，體積水表1被安裝在配備有井蓋8的埋
入井7中。因此，通過借助于電纜6把井蓋連接到采集器組件3，可 以使用所述井蓋8作為天線4。為了幫助實(shí)現(xiàn)這種連接，可以提供位 于井蓋7上的連接器，并把用于連接到發(fā)送器的無線電電纜6插入連 接器內(nèi)。
在井蓋8由不導(dǎo)電材料制成的情況下，所述天線4則被裝入或被 模制在所述井蓋8內(nèi)(圖3)。用相同方式，提供連接器9,其被連 接到天線4的一端，并可把用于連接發(fā)送器的無線電電纜6插入連接 器內(nèi)。
在掩埋的水表1的情況下，利用井蓋8作為天線4或作為天線4 的支撐這個(gè)事實(shí)使得能夠具有位于地水平面的無線電波開始點(diǎn)，而不 再具有地下的某個(gè)距離。這種結(jié)構(gòu)使得能夠改善發(fā)送器和接收器之間 的通信效率。
此外，該裝置使得能夠容易地進(jìn)行安裝。這是因?yàn)?，技術(shù)人員不 再必須在井內(nèi)操作，以連接天線或無線電單元，由于難于接近井的內(nèi) 部，這種連接有時(shí)是困難的。只要安裝按照本發(fā)明的儀表，并在金屬 井蓋的情況下把電纜連接到井蓋，或許用另一個(gè)設(shè)置有連接器的井蓋 代替所述井蓋便足夠了 。對(duì)于具有不是電導(dǎo)體的井蓋的井也是如此。 利用圖3所示的井蓋替換井蓋將使得能夠把儀表直接連接到其天線和 整個(gè)裝置的實(shí)際的設(shè)備上。
圖4表示按照本發(fā)明的裝置的使用的操作圖解，用于本發(fā)明的采 集器組件3還包括使得能夠在該裝置和采集中心之間進(jìn)行通信的無線 電接收器，反之亦然。
不過，如果中心距離儀表太遠(yuǎn)而不能直接通信，則可以在儀表l 和中心之間例如在大樓11的屋頂上插置轉(zhuǎn)發(fā)器10，從而能夠接收來 自儀表的信息并將其轉(zhuǎn)發(fā)到中心，反之亦然。這種結(jié)構(gòu)是在自由頻率 下操作的系統(tǒng)特有的，而使用專用頻率則能夠減小甚至消除這些限 制。
因而，能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)視消耗，即儀表的速率，并且在規(guī)則的速率 的情況下，例如在夜間，能夠檢測(cè)泄漏。
相反地，添加接收器使得能夠和儀表通信，因而例如使得能夠得 到使儀表具有時(shí)間戳的解決辦法，因而使得能夠形成加有時(shí)間戳的被 稱為"藍(lán)色，，儀表的儀表的網(wǎng)絡(luò)，從而形成藍(lán)色時(shí)間間隔，在此時(shí)間間 隔內(nèi)，以優(yōu)惠的價(jià)格對(duì)消費(fèi)記帳。
于是，可以通過降低的價(jià)格刺激用戶在當(dāng)前消費(fèi)高峰之外設(shè)置的 時(shí)間使用流體例如水，尤其是對(duì)于公園、高爾夫球場(chǎng)、體育場(chǎng)、花園、 綠地等的公共用水。
在儀表附近設(shè)置一個(gè)屏幕能夠使得時(shí)間間隙和對(duì)應(yīng)的價(jià)格可視化。
因而所述的本發(fā)明完全適合于水的分配，不過這種技術(shù)完全可以 移植到帶有機(jī)械測(cè)量的流速的任何其它流體，例如氣體。
權(quán)利要求
1.一種用于遠(yuǎn)程讀取流體儀表的裝置，包括機(jī)械儀表(1)；在所述儀表(1)上面貼著放置的并把所述儀表(1)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電脈沖的變換器(2)；用于采集電脈沖的組件(3)，包括至少一個(gè)用于發(fā)送采集的信息的無線電發(fā)送器；以及天線(4)，其特征在于，所述采集器組件(3)位于與其連接的變換器的上方并貼著所述變換器(2)，同一個(gè)能源確保向所述變換器(2)和所述組件(3)供電，所述天線(4)借助于電纜(6)被連接到所述至少一個(gè)無線電發(fā)送器，以使得所述天線(4)可位于距離儀表(1)一定距離的位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程讀取裝置，其特征在于，所述采集器 組件(3 )和變換器(2 )被定位成使得它們可被集成在同一個(gè)殼體(5 ) 內(nèi)并被公用電子卡驅(qū)動(dòng)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的遠(yuǎn)程讀取裝置，用于位于井(7)中 的儀表(l)，其特征在于，所述天線(4)位于所述井(7)的上部。
4. 如權(quán)利要求3所述的遠(yuǎn)程讀取裝置，用于位于配備有井蓋(8 ) 的井(7)中的儀表(1),其特征在于，所述天線(4)和所述井(7) 的井蓋(8)集成在一起。
5. 如權(quán)利要求4所述的遠(yuǎn)程讀取裝置，其特征在于，所述井蓋(8 ) 是金屬的，所述天線(4)由所述井(7)的所述井蓋(8)構(gòu)成。
6. 如權(quán)利要求4所述的遠(yuǎn)程讀取裝置，其特征在于，所述井蓋(8 ) 由不導(dǎo)電的材料制成，所迷天線(4)被設(shè)置在或者被模制在所述井 蓋(8)中。
7. 如權(quán)利要求4到6中任何一個(gè)所述的遠(yuǎn)程讀取裝置，其特征在 于，所述井蓋(8)在其內(nèi)表面上包括被連接到天線(4)的一端的連 接器(9),用于和發(fā)送器連接的無線電電纜(6)被插入所述連接器 內(nèi)。
8. 如前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的遠(yuǎn)程讀取裝置，其特征在于， 所述電纜(6)是同軸電纜。
9. 如前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的遠(yuǎn)程讀取裝置，其特征在于， 所述能源從原電池與/或電池中選擇。
10. 如前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的遠(yuǎn)程讀取裝置，其特征在于， 所述無線電發(fā)送器在自由頻率下工作。
11. 如前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的遠(yuǎn)程讀取裝置，其特征在于， 所述無線電發(fā)送器在一個(gè)專用頻率下工作。
12. 如權(quán)利要求11所述的遠(yuǎn)程讀取裝置，其特征在于，所述無線 電發(fā)送器的功率大于發(fā)送器在自由頻率下被允許的最大極限。
13. 如權(quán)利要求10到12任何一個(gè)所述的遠(yuǎn)程讀取裝置，其特征 在于，還包括無線電接收器，使得能夠進(jìn)行所述裝置和采集中心之間 的通信，并且反之亦然。
14. 如權(quán)利要求13所述的遠(yuǎn)程讀取裝置，其特征在于，它使得能 夠接收來自所述中心的信息，特別是時(shí)間戳。
全文摘要
一種用于遠(yuǎn)程讀取流體儀表的裝置，其包括機(jī)械儀表(1)；在所述儀表(1)上面貼著放置的并把所述儀表(1)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電脈沖的變換器(2)；用于采集電脈沖的組件(3)，包括至少一個(gè)用于發(fā)送采集的信息的無線電發(fā)送器；以及天線(4)，所述采集器組件(3)位于與其固定地連接的變換器的上方并貼著所述變換器(2)，一個(gè)且相同的能源向所述變換器(2)和所述組件(3)供電，所述天線(4)借助于電纜(6)被連接到所述至少一個(gè)無線電發(fā)送器，從而使得所述天線(4)可位于距離儀表(1)一定距離的位置。
文檔編號(hào)G08C17/02GK101371279SQ200780002187
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2007年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月10日
發(fā)明者E·吉列特, M·蓋爾坎 申請(qǐng)人:蘇伊士環(huán)境集團(tuán)