具有絕緣外部天線的公用事業(yè)儀表的制作方法
【專利摘要】本技術(shù)公開了具有外部安裝的天線的公用事業(yè)儀表，該天線被電絕緣，以防止在儀表外側(cè)的傳導(dǎo)。將天線與通信裝置耦合，該通信裝置定位成與儀表蓋的內(nèi)側(cè)表面相鄰，并且配置成與計(jì)量板連接。公用事業(yè)儀表還包含天線，具有用于與通信裝置耦合的一個(gè)或多個(gè)引線，引線延伸穿過儀表蓋中的開口。通信裝置有利地定位成使對(duì)計(jì)量板的射頻干擾最小化或消除。
【專利說明】具有絕緣外部天線的公用事業(yè)儀表
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
本申請(qǐng)要求對(duì)2014年3月7日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)61/949943的優(yōu)先權(quán)，通過弓I用而將該申請(qǐng)合并于本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本技術(shù)涉及公用事業(yè)儀表，并且更具體地，涉及具有外部安裝的RF天線的公用事業(yè)儀表。
[0003]發(fā)明背景
除了別的之外，公用事業(yè)儀表還將與諸如水、電力以及煤氣的公用事業(yè)的消耗有關(guān)的許多功能合并。公用事業(yè)儀表可以使公用事業(yè)提供商能夠遠(yuǎn)程地監(jiān)測由客戶或客戶組對(duì)公用事業(yè)的使用。
[0004]天線提供將公用事業(yè)儀表組件(例如，網(wǎng)絡(luò)接口控制器(NIC))與網(wǎng)絡(luò)連接的方式。天線允許將從計(jì)量電路獲得的數(shù)據(jù)通過NIC而傳輸至網(wǎng)絡(luò)用于可遠(yuǎn)程訪問性，例如以允許遠(yuǎn)程儀表讀取或?qū)⑿碌墓檬聵I(yè)服務(wù)提供給客戶?？蛇h(yuǎn)程訪問性能夠使諸如讀取儀表的人力資本的成本以及所得到的錯(cuò)誤的與人力儀表讀取相關(guān)聯(lián)的問題最小化。
[0005]能夠?qū)挠?jì)量電路接收的數(shù)據(jù)經(jīng)由無線數(shù)據(jù)傳遞媒介(例如，無線電系統(tǒng)、超聲系統(tǒng)或紅外系統(tǒng))或經(jīng)由電話或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、光鏈路或其他有線通信媒介(例如，電力線載波)而傳輸至網(wǎng)絡(luò)。
[0006]將天線安裝于公用事業(yè)儀表內(nèi)部(例如，公用事業(yè)儀表蓋下方)已被用作將公用事業(yè)儀表與網(wǎng)絡(luò)連接的解決方案。然而，在將天線安裝于公用事業(yè)儀表的蓋下方時(shí)，對(duì)電子器件和導(dǎo)體的射頻(RH干擾可造成關(guān)于從天線至網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。
[0007]為了減少RF干擾，能夠?qū)⑻炀€安裝于公用事業(yè)儀表蓋的外側(cè)。這類外部安裝解決方案通常涉及將天線安裝到儀表箱并且使電纜穿過儀表底座的背面。必須注意例如通過為NIC提供備用功率供應(yīng)，或通過經(jīng)由RF耦合器而將天線與NIC連接，從而與外部天線隔離。這樣做的失敗能夠造成電擊的風(fēng)險(xiǎn)，這在住宅安裝中特別值得關(guān)注。特別是在應(yīng)用于大規(guī)模的公用事業(yè)操作時(shí)，這類配置能夠是成本過高的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]由于前面提到的缺陷，期望具有帶有外部安裝的安全并且有效的天線的公用事業(yè)儀表。
[0009]本技術(shù)的目標(biāo)是在防止在儀表外側(cè)的電力的不期望的傳導(dǎo)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)在與公用事業(yè)儀表相關(guān)聯(lián)的通信中的改進(jìn)的射頻(RF)性能。在本技術(shù)中，通過將天線定位于保護(hù)儀表并且至少部分地包圍儀表外殼的蓋外側(cè)來改進(jìn)RF性能。外部安裝的方式實(shí)現(xiàn)通過接近于公用事業(yè)儀表內(nèi)的電子器件和導(dǎo)體而造成的干擾的預(yù)期的減少，并且改進(jìn)經(jīng)由NIC至網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。目?biāo)的安全方面通過將天線包圍于天線外殼內(nèi)而實(shí)現(xiàn)，并且在一些實(shí)施例中，進(jìn)一步通過將天線嵌入儀表蓋的表面內(nèi)或?qū)⑻炀€定位于形成于儀表蓋中的凹進(jìn)部(recess)內(nèi)而實(shí)現(xiàn)。
[0010]本技術(shù)公開了公用事業(yè)儀表，該公用事業(yè)儀表包括通信裝置，該通信裝置能夠定位成大致與儀表蓋的頂部表面相鄰。儀表蓋的頂部表面可以包括在儀表蓋的外側(cè)可見的顯示器。位于公用事業(yè)儀表內(nèi)側(cè)的計(jì)量板(metrology board)配置成與通信裝置連接。本文中所公開的配置使得將通信裝置安置成與蓋的內(nèi)側(cè)表面相鄰更可行，以使公用事業(yè)儀表的通信系統(tǒng)的性能優(yōu)化。
[0011]公用事業(yè)儀表還包括天線，該天線具有將天線與通信裝置耦合的一個(gè)或多個(gè)引線。天線定位于公用事業(yè)儀表的外部表面處、之內(nèi)或附近，并且定位成使對(duì)計(jì)量板的組件的射頻干擾最小化或消除。借助于在儀表內(nèi)側(cè)延伸的引線而將天線與通信裝置耦合。在一些實(shí)施例中，通過將天線引線附接到通信裝置的表面或穿過通信裝置的表面而附接，從而將天線與通信裝置耦合。例如，天線引線可以穿過起始于通信裝置的第一表面上的通孔開口，并且使用常規(guī)的聯(lián)結(jié)技術(shù)(例如，焊接)來附接到通信裝置的與第一表面相對(duì)的第二表面。通孔耦合對(duì)為聯(lián)結(jié)提供通路和足以間隙特別有用。
[0012]在一些實(shí)施例中，公用事業(yè)儀表還包括可附接到儀表蓋的天線外殼，其配置成至少部分地覆蓋天線。天線外殼可以與天線的非傳導(dǎo)涂層或其他非傳導(dǎo)表面合作，以保護(hù)地使天線的未被儀表蓋包圍并且另外將會(huì)易受無意的接觸或暴露的影響的部分絕緣。
[0013]在一些實(shí)施例中，在將天線安裝到通信裝置的過程中，天線外殼形成能夠固定于天線周圍的模制品(molding)。在這些實(shí)施例中，天線包括一個(gè)或多個(gè)鉤，其配置成被天線外殼的至少一部分接納或以另外的方式緊固到天線外殼的至少一部分，使得當(dāng)安裝天線時(shí)，鉤接合天線外殼。
[0014]在一些實(shí)施例中，儀表蓋包含接納通道，該接納通道定大小并且成形為在與通信裝置耦合期間接納天線。在其他實(shí)施例中，儀表蓋包含凹進(jìn)通道，并且天線配置成符合由凹進(jìn)通道形成的形狀。在一些實(shí)施例中，儀表蓋還包括一個(gè)或多個(gè)固位柱(retent1n post)，其位于凹進(jìn)通道內(nèi)或附近，用于將天線定位于凹進(jìn)通道內(nèi)。
[0015]在一些實(shí)施例中，公用事業(yè)儀表利用一個(gè)或多個(gè)索眼(gro_et)，其配置成創(chuàng)建牢固并且密封的管道。索眼與儀表蓋的表面和/或穿過儀表蓋的通道接觸，接納天線引線，并且提供使天線引線穿過儀表蓋用于與通信裝置連接的點(diǎn)處的密封。在一些實(shí)施例中，索眼允許將天線引線以一個(gè)或多個(gè)角度插入。
[0016]如上所述，本技術(shù)另外公開了公用事業(yè)分配系統(tǒng)，其中至少一個(gè)公用事業(yè)儀表具有與天線耦合的通信裝置，以使對(duì)計(jì)量板的射頻干擾最小化或消除。經(jīng)由對(duì)將數(shù)據(jù)傳輸至公用事業(yè)儀表有用的第一通信鏈路而部分地完成公用事業(yè)分配系統(tǒng)內(nèi)的通信。第一通信鏈路可以用來將數(shù)據(jù)從供應(yīng)網(wǎng)或公用事業(yè)公司傳輸至公用事業(yè)儀表。分配系統(tǒng)還包括用于將數(shù)據(jù)從公用事業(yè)儀表傳輸至網(wǎng)或公用事業(yè)公司的第二通信鏈路。
[0017]本技術(shù)另外公開了用于至少部分地通過將上述的通信裝置定位成與儀表蓋的具有顯示器的表面相鄰而采用公用事業(yè)儀表提供到網(wǎng)絡(luò)的連接的方法。另外，該方法包含將天線引線固定到通信裝置。天線定位成使對(duì)計(jì)量板的組件的射頻干擾最小化或消除，并且提供與網(wǎng)絡(luò)的連接。
[0018]本發(fā)明的其他方面將在下文中部分地顯而易見并且部分地指出。
【附圖說明】
[0019]在參考附圖來閱讀下面的詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些及其他特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)將更好理解，其中，在遍及所有的附圖中，相似字符表示相似部件，其中:
圖1是公用事業(yè)分配系統(tǒng)的實(shí)施例的框圖，其中，公用事業(yè)儀表對(duì)由各種消耗裝置所導(dǎo)致的公用事業(yè)消耗進(jìn)行監(jiān)測；
圖2是根據(jù)實(shí)施例的可以在圖1的公用事業(yè)分配系統(tǒng)中使用的示范性的公用事業(yè)儀表的框圖；
圖3是根據(jù)本技術(shù)的示范性的實(shí)施例的公用事業(yè)儀表的底部透視圖；
圖4是圖3的公用事業(yè)儀表的頂部透視圖；
圖5是根據(jù)另一示范性的實(shí)施例的公用事業(yè)儀表的側(cè)面透視圖，該視圖經(jīng)由標(biāo)注而強(qiáng)調(diào)密封索眼的細(xì)節(jié)；
圖6圖示圖5中的天線的橫截面圖，圖示將天線插入密封索眼中；
圖7是圖5中所圖示的天線外殼的檐部和缺口的透視圖；
圖8是根據(jù)另一示范性的實(shí)施例的公用事業(yè)儀表的頂部透視圖；
圖9是根據(jù)第三示范性的實(shí)施例的公用事業(yè)儀表蓋的頂部透視圖；
圖10是包括柔性天線的圖9的公用事業(yè)儀表蓋的底部透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]將在下文描述本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)特定實(shí)施例。致力于提供這些實(shí)施例的簡潔描述，可不在該說明書中描述實(shí)際實(shí)現(xiàn)的所有特征。應(yīng)領(lǐng)會(huì)，在任何這種實(shí)際實(shí)現(xiàn)的開發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，必須做出許多實(shí)現(xiàn)特定的決策以達(dá)到開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如與系統(tǒng)相關(guān)和業(yè)務(wù)相關(guān)的約束一致，該目標(biāo)可從一個(gè)實(shí)現(xiàn)變化到另一個(gè)。此外，應(yīng)領(lǐng)會(huì)，這種開發(fā)努力可能是復(fù)雜并且耗時(shí)的，但對(duì)于受益于本公開的那些普通技術(shù)人員仍將是設(shè)計(jì)、制作和制造的例行任務(wù)。
[0021]在引入本發(fā)明的各種實(shí)施例的元件時(shí)，冠詞“一”、“一個(gè)”、“該”以及“所述”意圖意味著存在一個(gè)或多個(gè)元件。術(shù)語“包含”、“包括”以及“具有”意圖為包括的，并且意味著可能存在除了所列出的元件之外的附加的元件。
[0022]圖1是表示公用事業(yè)系統(tǒng)10的框圖，公用事業(yè)系統(tǒng)10包括公用事業(yè)設(shè)備12，公用事業(yè)設(shè)備12與供應(yīng)網(wǎng)14連接，供應(yīng)網(wǎng)14可包括分配網(wǎng)或傳輸網(wǎng)。公用事業(yè)設(shè)備可以將電力、水或煤氣分配給諸如住宅設(shè)施16和商業(yè)設(shè)施18的消耗裝置。出于教導(dǎo)的目的，而不是出于限制的目的，可以根據(jù)電功率的供應(yīng)而描述示范性的實(shí)施例。因此，在一些實(shí)施例中，公用事業(yè)系統(tǒng)10是電氣系統(tǒng)，并且，公用事業(yè)設(shè)備12是將功率供應(yīng)至供應(yīng)網(wǎng)14的電力公用事業(yè)設(shè)備。在電氣系統(tǒng)中，住宅設(shè)施16和商業(yè)設(shè)施18可以包括或構(gòu)成由供應(yīng)網(wǎng)14所服務(wù)于的負(fù)載。供應(yīng)網(wǎng)14上的公用事業(yè)儀表20可以對(duì)由住宅設(shè)施16或商業(yè)設(shè)施18所導(dǎo)致的公用事業(yè)的消耗或其他利用進(jìn)行監(jiān)測。
[0023]在正常的操作狀態(tài)下，公用事業(yè)儀表20可以對(duì)由公用事業(yè)儀表20所附于的住宅設(shè)施16或商業(yè)設(shè)施18所導(dǎo)致的消耗進(jìn)行監(jiān)測。另外，公用事業(yè)儀表20可以經(jīng)由數(shù)據(jù)通信鏈路22而與公用事業(yè)設(shè)備12通信。這類數(shù)據(jù)通信鏈路22可以是有線的(例如，通過有線電信基礎(chǔ)設(shè)施或供應(yīng)網(wǎng)14)或無線的(例如，蜂窩網(wǎng)絡(luò)或其他無線寬帶，例如WiMax)。
[0024]類似地，公用事業(yè)設(shè)備12可以采用通信鏈路24來與各種公用事業(yè)儀表20通信。通信鏈路24可以是有線的或無線的，如可以適合于傳遞到公用事業(yè)儀表20的各種通信鏈路22。
[0025]公用事業(yè)儀表20可以采取各種形式。應(yīng)當(dāng)注意到，雖然在下文中討論的所公開的實(shí)施例處于電表的上下文中，但目前同樣地預(yù)期其他類型的公用事業(yè)。例如，根據(jù)所公開的實(shí)施例的儀表可以對(duì)電力、熱量、煤氣、水或任何其他公用事業(yè)中的任一個(gè)或組合進(jìn)行監(jiān)測和/或控制，并且可以另外或備選地對(duì)能夠計(jì)量的任何公用事業(yè)進(jìn)行監(jiān)測。
[0026]圖2是示出功率表系統(tǒng)50中的公用事業(yè)儀表20的某些組件的功能示意圖。與功率供應(yīng)網(wǎng)14聯(lián)結(jié)，公用事業(yè)儀表20對(duì)流過供應(yīng)網(wǎng)14的電力線52和電力線54而到達(dá)AC負(fù)載(例如，由消費(fèi)者所擁有的住宅、商業(yè)或工業(yè)資產(chǎn))的功率進(jìn)行監(jiān)測。在所圖示的實(shí)施例中，供應(yīng)網(wǎng)14的電力線52和電力線54可以經(jīng)由三相線52和中性線54而傳輸三相功率。雖然圖2的實(shí)施例涉及對(duì)三相功率進(jìn)行監(jiān)測，但公用事業(yè)儀表20的備選的實(shí)施例可以對(duì)單相功率進(jìn)行監(jiān)測。
[0027]公用事業(yè)儀表20可以包括計(jì)量板28，計(jì)量板28設(shè)計(jì)成在操作上將公用事業(yè)儀表20的組件互相連接并且定位，這些組件諸如但不限于一個(gè)或多個(gè)功率供應(yīng)、處理器、存儲(chǔ)裝置(例如，存儲(chǔ)器)以及網(wǎng)絡(luò)通信裝置。
[0028]在所圖示的實(shí)施例中，公用事業(yè)儀表20可以經(jīng)由與三相線52和中性線54耦合的功率供應(yīng)56而獲得功率用于其內(nèi)部功率消耗。為了在停電的情況下將功率消耗數(shù)據(jù)備份，功率供應(yīng)56還可以對(duì)電池和/或超級(jí)電容器58進(jìn)行充電。在備選的實(shí)施例中，可以由不可再充電的電池饋送備用功率。
[0029]計(jì)量電路系統(tǒng)60可以通過對(duì)橫過電力線52和電力線54而到達(dá)AC負(fù)載(例如，消耗裝置61、住宅設(shè)施16以及商業(yè)設(shè)施18)的電壓和電流進(jìn)行監(jiān)測來確定功率消耗。具體地，電壓感測電路系統(tǒng)62可以基于三相線52和中性線54而確定電壓。電流變換器(CT)64和電流感測電路系統(tǒng)66可以確定流過三相線52的電流。
[0030]計(jì)量電路系統(tǒng)60可以通過處理器70而將電流功率消耗值輸出至諸如液晶顯示器(LCD)的電子顯示器68。計(jì)量電路系統(tǒng)60可以檢測電壓輸入和電流輸入，并且將對(duì)應(yīng)的脈沖發(fā)送至處理器70，處理器70對(duì)與消耗裝置61的電流功率消耗有關(guān)的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。例如，處理器70可以對(duì)能量累積、功率因數(shù)、有功功率、無功功率以及最大需求等進(jìn)行計(jì)算。
[0031]處理器70可以將需求細(xì)節(jié)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器72和/或非易失存儲(chǔ)裝置74中，非易失存儲(chǔ)裝置74可以是NVRAM(EEPROM)或其他合適的非易失存儲(chǔ)裝置。在某些實(shí)施例中，可以在單個(gè)芯片的解決方案中實(shí)現(xiàn)公用事業(yè)儀表20的多個(gè)功能，其中，單個(gè)芯片執(zhí)行電壓/電流感測和需求參數(shù)計(jì)算兩者。可以由處理器70將某些音頻警報(bào)提供給音頻輸出電路需要76和/或78，該音頻輸出電路系統(tǒng)可包括數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)和內(nèi)置式揚(yáng)聲器或通過消耗裝置61而連接的外部供電式揚(yáng)聲器。這些音頻警報(bào)可包括例如公用事業(yè)提供商14發(fā)送了諸如可再生功率通知的需求響應(yīng)事件請(qǐng)求的指示。
[0032]處理器70可以包括諸如一個(gè)或多個(gè)“通用”微處理器的一個(gè)或多個(gè)微處理器、一個(gè)或多個(gè)專用處理器(ASIC)或這類處理組件的組合，其可以對(duì)公用事業(yè)儀表20的一般操作進(jìn)行控制。例如，處理器70可以包括一個(gè)或多個(gè)指令集處理器(例如，RISC)、音頻處理器和/或其他相關(guān)芯片集。存儲(chǔ)器72和非易失存儲(chǔ)裝置74可以提供指令，例如，以使處理器70能夠控制公用事業(yè)儀表20并且處理可再生功率通知。
[0033]處理器70可以可操作地與存儲(chǔ)器72和/或存儲(chǔ)裝置74耦合，以執(zhí)行目前公開的技術(shù)。可以基于可由處理器70運(yùn)行的某些指令而由處理器70和/或其他數(shù)據(jù)處理電路系統(tǒng)執(zhí)行這些技術(shù)?？梢允褂萌魏魏线m的制造品來存儲(chǔ)這類指令，合適的制造品可以包括最少共同地存儲(chǔ)這些指令的一個(gè)或多個(gè)有形的計(jì)算機(jī)可讀媒體。制造品可以包括例如存儲(chǔ)器72和/或非易失存儲(chǔ)裝置74。存儲(chǔ)器72和非易失存儲(chǔ)裝置74可以包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和可運(yùn)行指令的任何合適的制造品，例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、可重寫閃速存儲(chǔ)器、硬盤驅(qū)動(dòng)和/或光盤。
[0034]為了與消耗裝置61通過接口連接(interface)，處理器70可以使指示器80提供信號(hào)或輸出，例如但不限于間歇地照明或保持照明以指示預(yù)定的指令或者將消息轉(zhuǎn)錄顯示器68上的光。作為示例，這種消息可以包括諸如可再生功率通知的需求響應(yīng)事件請(qǐng)求。消耗裝置61可以通過按壓用戶按鈕82而作出響應(yīng)，或經(jīng)由諸如計(jì)算裝置(例如，計(jì)算機(jī)或便攜式電話)或輸入裝置(例如，鍵盤或觸敏屏)的外圍裝置84而作出響應(yīng)。公用事業(yè)儀表20的這些組件(其包括顯示器68和音頻輸出電路系統(tǒng)76和/或78)通?？梢员硎竟檬聵I(yè)儀表20的接口電路系統(tǒng)。
[0035]公用事業(yè)儀表還包括諸如網(wǎng)絡(luò)接口控制器(NIC)的通信裝置26，以將由公用事業(yè)儀表20所提供的數(shù)據(jù)傳遞至通信鏈路22、24或其他網(wǎng)絡(luò)。如上文所提到的，在一些實(shí)施例中，公用事業(yè)儀表20通過通信裝置26可以與供應(yīng)網(wǎng)14和/或公用事業(yè)設(shè)備12通過接口連接。
[0036]通信裝置26可以集成到公用事業(yè)儀表20中(例如，內(nèi)置于計(jì)量板28中)，或可以通過把插頭插入由公用事業(yè)儀表20所提供的總線(未圖示)中而互相連接。在圖3中所圖示的實(shí)施例中，通信裝置26通過連接件30而集成到計(jì)量板28中。連接件30允許通信裝置26從計(jì)量板28供電和/或與計(jì)量板28通信。
[0037]在一些常規(guī)的公用事業(yè)儀表中，通信裝置被定位，使得通信裝置不與包圍公用事業(yè)儀表的罩或蓋接觸。例如，通信裝置可以連接至與蓋的含有顯示器的頂部表面相對(duì)的位置中的計(jì)量板。
[0038]相比之下，圖3圖示本技術(shù)，其中，將通信裝置26附接到與含有顯示器68的儀表蓋88相鄰的位置中的計(jì)量板28?？梢允褂靡粋€(gè)或多個(gè)緊固件32來將通信裝置26附接到蓋88的頂部表面89，緊固件32例如但不限于將通信裝置26和蓋88牢固地聯(lián)結(jié)的鉚釘或卡扣鎖定機(jī)構(gòu)(例如，銷和夾具)。可以將卡扣鎖定機(jī)構(gòu)與蓋88整體地模制。這種配置將會(huì)減少組裝時(shí)的勞動(dòng)力并且改進(jìn)制成品的質(zhì)量。
[0039]例如，通信裝置26可以包括針對(duì)指定的傳輸技術(shù)而專門設(shè)計(jì)的卡，例如但不限于用于諸如藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)的個(gè)域網(wǎng)(PAN)、諸如802.1lx W1-Fi網(wǎng)絡(luò)的局域網(wǎng)(LAN)、諸如3G或4G蜂窩網(wǎng)絡(luò)(例如，WiMax)的廣域網(wǎng)(WAN)、紅外(IR)通信鏈路、通用串行總線(USB)端口和/或諸如電力線通信(PLC)或電力線載波通信(PLCC)的電力線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的接口。公用事業(yè)儀表20還可以基于所接收到的指令而對(duì)消耗裝置61的某些負(fù)載進(jìn)行控制。對(duì)這些負(fù)載的控制可涉及使用LAN(例如，W1-Fi)和/或家庭電力線網(wǎng)絡(luò)(例如，X10)來與負(fù)載通信。
[0040]通信裝置26與至少一個(gè)天線86耦合。利用天線86來傳輸存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器72和/或存儲(chǔ)裝置74中的由處理器70記錄的信息，記錄關(guān)于電力使用的信息，并且以規(guī)則的時(shí)間間隔(例如，每隔幾秒鐘或幾分鐘)將所記錄的數(shù)據(jù)傳輸(例如，自動(dòng)地或按需)至公用事業(yè)提供商。
[0041]天線86可以是適合于將數(shù)據(jù)從公用事業(yè)儀表20傳輸至通信鏈路22、24的任何天線，例如但不限于倒F天線。
[0042]天線86可以含有一個(gè)或多個(gè)引線34，引線34將天線與通信裝置26耦合。描繪了基本上剛性的引線，但備選地或另外地，可以使用作為引線的一個(gè)或多個(gè)電纜而將天線86與通信裝置26耦合。
[0043]天線86定位成使對(duì)計(jì)量板28的組件的RF干擾最小化或消除。由于由天線86所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)而導(dǎo)致的干擾可中斷、妨礙或以另外的方式降級(jí)計(jì)量板28的諸如計(jì)量電路系統(tǒng)60的組件的性能。計(jì)量板28內(nèi)的電路系統(tǒng)的變更的性能能夠在從數(shù)據(jù)僅僅降級(jí)至數(shù)據(jù)全部損失變動(dòng)。計(jì)量板28內(nèi)的電路系統(tǒng)的變更的性能還可以中止或防止通過例如數(shù)據(jù)通信鏈路22而至公用事業(yè)設(shè)備12的數(shù)據(jù)傳輸。
[0044]在下文中所描述的各實(shí)施例中，天線86至少主要地定位于儀表20的蓋88外側(cè)。例如，天線86可以設(shè)置于儀表20的壁的外側(cè)，而不是儀表20的壁的內(nèi)側(cè)的內(nèi)部體積內(nèi)。
[0045]在一些實(shí)施例中，天線86至少部分地由天線外殼38覆蓋。天線外殼38可以配置成保護(hù)天線86的材料免受元素(例如，陽光、塵土以及降水)影響。天線外殼可以包括用于蓋88的相同材料。天線外殼38可與蓋88分開制作，或作為蓋88的整體的部分而模制。
[0046]天線外殼38可以包括材料，例如但不限于電絕緣材料(例如，聚合物和橡膠)、柔性絕緣材料(例如，聚氯乙烯(PVC))以及基于礦物的材料(例如，滑石)。在一些實(shí)施例中，天線外殼38可基本上是透明的，并且，可由塑料材料形成。
[0047]通信裝置26的天線86的實(shí)施例可以包括所但不限于在下文中圖示并且討論的實(shí)施例。
[0048]天線86可以與公用事業(yè)儀表20分開制造并且稍后安裝。為了促進(jìn)組裝并且為了保護(hù)天線86，蓋88可以形成有用于接納天線86的接納通道(未圖示)或其他結(jié)構(gòu)。接納通道定大小并且成形為接納天線86。
[0049I 接納通道配置成防止?jié)B透蓋88的諸如水分和塵土的元素的滲透，因而保護(hù)由蓋88所容納的計(jì)量板28和其他組件。
[0050]在手動(dòng)地或以另外的方式附接到公用事業(yè)儀表20期間，天線86定位成與通信裝置26連接和/或從通信裝置26接收信息。例如，可以通過推動(dòng)天線引線34(在圖3中圖示)穿過密封索眼36，從而將天線86附接到通信裝置26。
[0051]在一些實(shí)施例中，接納通道還可以定大小并且成形為一旦天線86已與通信裝置26親合，或當(dāng)天線86正與通信裝置26親合時(shí)，就接納天線外殼38。天線外殼38可以安裝于接納通道內(nèi)以基本上包圍天線86，并且使天線86與可導(dǎo)致進(jìn)行非預(yù)期的電氣連接的非預(yù)期的接觸件隔離。在一些實(shí)施例中，天線外殼38是配置成附接到蓋88的接納通道的單獨(dú)的組件。
[0052]密封索眼36提供防止水分或碎片進(jìn)入蓋88的防風(fēng)雨的密封裝置。在一些實(shí)施例中，密封索眼36可以包括在至少一個(gè)索眼孔內(nèi)的具有膜片特征的開口，以實(shí)現(xiàn)接納天線引線34。在附接之后，天線86具有與通信裝置26耦合的附接位置。與圖5和圖6相關(guān)聯(lián)而進(jìn)一步描述密封索眼36的插入。
[0053]在一些實(shí)施例中，如圖5中所圖示，天線86至少部分地包圍在模制品98中，并且機(jī)械地附接到天線外殼38。在該實(shí)施例中，天線外殼38從蓋88的含有顯示器68的頂部表面89(例如，基本上垂直地)凸出。
[0054]在該實(shí)施例中，天線外殼38形成第一檐部(eave)39，第一檐部39配置成使諸如降水的元素從與未被模制品98包圍的天線86的部分接觸而轉(zhuǎn)向。例如，第一檐部39防止雨水與天線引線34接觸。
[0055]在使至少引線34暴露用于通過密封索眼36(在存在的情況下)而插入到通信裝置86中的同時(shí)，模制品98圍繞天線86的與天線外殼38附接的部分創(chuàng)建保護(hù)屏障及轉(zhuǎn)向器。另夕卜，模制品98用來防止天線86暴露于諸如天氣(例如，陽光和塵土)的環(huán)境條件，并且，防止天線86與蓋88外部的非預(yù)期的對(duì)象接觸。例如，模制品98保護(hù)天線86免于人接觸，以防止電擊或?qū)μ炀€的損壞。
[0056]在一些實(shí)施例中，模制品98包括第二檐部99，其中，模制品98配置成與蓋88接觸。與第一檐部39類似，第二檐部99用來防止諸如降水的元素與天線86的未被模制品98包圍的部分接觸。
[0057]為了將天線86與通信裝置26耦合，將天線引線34插入到密封索眼36，在一些實(shí)施例中，密封索眼36含有用于接納天線引線34的一個(gè)或多個(gè)開口37。在圖5的標(biāo)注中圖示將天線引線34插入之前的開口 37。
[0058]圖6圖示天線外殼38和在模制品98中包圍的天線86的橫截面圖，天線外殼38形成第一檐部39，模制品98形成第二檐部99。天線引線34從模制品98暴露，并且配置成穿過蓋88而插入，用于與連接裝置26接觸。
[0059]可以將天線引線34以角度地穿過開口37而插入到密封索眼36中。因此，對(duì)于密封索眼36，可以期望含有具有柔性性質(zhì)的材料，例如但不限于橡膠。密封索眼36配置成與蓋88的頂部表面89和/或穿過蓋88的通道(未圖示)接觸。密封索眼36還配置成提供使天線引線34穿過蓋88用于與通信裝置26連接的點(diǎn)處的密封。
[0060]當(dāng)將天線引線34插入時(shí)，可以通過諸如鉤90的緊固件而將天線86附接到天線外殼38。實(shí)際上，在各種實(shí)施例中，天線86可以含有一個(gè)或多個(gè)鉤90，鉤90配置成附接到天線外殼38。鉤90配置成與天線外殼38接觸并且抓住天線外殼38，在一些實(shí)施例中，天線外殼38具有用于接納鉤90的一個(gè)或多個(gè)缺口 35。
[0061 ]鉤90允許在第一檐部39下方將在模制品98中包圍的天線86成角度地插入。在這類實(shí)施例中，將天線引線34插入到密封索眼36的開口 37中的角度應(yīng)當(dāng)有助于插入，并且還應(yīng)當(dāng)通過當(dāng)放置天線86時(shí)，使各鉤90接合天線外殼38，從而促進(jìn)附接到模制品98/天線86。各鉤90可以包括凸出部92，在圖6的橫截面中最清楚地圖示。當(dāng)鉤90接合天線外殼38時(shí)，鉤90上的凸出部92改進(jìn)鉤90的夾持力和固位。
[0062]除了形成第一檐部39之外，如圖7中所圖示，天線外殼38還可以包括沿著第一檐部39的遠(yuǎn)端邊緣形成的缺口 35。缺口 35與鉤90上的凸出部92合作而創(chuàng)建對(duì)使模制品98/天線86牢固地附于天線外殼38有用的夾持力。在鉤90單獨(dú)將不創(chuàng)建足以抵抗諸如大風(fēng)的環(huán)境條件的固位力的情況下，可以利用缺口 35。
[0063 ]本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地領(lǐng)會(huì)，鉤90和缺口 35的尺寸、形狀、剛度、材料以及其他配置方面是可與諸如針對(duì)天線外殼38而選擇的輪廓、尺寸和材料以及鉤90與天線外殼38之間的預(yù)期的連接件的緊固度的其他設(shè)計(jì)選擇共同變化的設(shè)計(jì)選擇。
[0064]
[0065]在一些實(shí)施例中，如圖8中所看到的，在制造期間，將天線86固定到通信裝置26。在制造期間將天線86與通信裝置26耦合可以允許不使用附加的組件(例如，密封索眼36)就將天線86固定，因?yàn)?，作為組裝過程的一部分，能夠?qū)B透密封。因此，在儀表蓋88的高度尺寸的減小或材料消耗的減少被預(yù)期的情況下，天線86與通信裝置26的預(yù)先耦合可以是有益的。
[0066]在附接期間，手動(dòng)地或以另外的方式將天線引線34附接到通信裝置26。例如，天線引線34可以穿過起始于通信裝置26的第一表面上的通孔開口(未圖示)，并且使用常規(guī)的聯(lián)結(jié)技術(shù)(例如，焊接)來附接到通信裝置26的與第一表面相對(duì)的第二表面。
[0067]在天線86在制造期間與通信裝置26耦合或以另外方式預(yù)期與通信裝置26耦合的情況下，如圖5中所圖示，天線外殼38可以模制或以另外的方式形成為蓋88的一部分。
[0068]另外，在與通信裝置26耦合之前或之后，可以將天線86本身插入到注塑模具中，并且可以將儀表蓋88模制(例如，插入模制)于天線86周圍。這類插入模制配置對(duì)與主要地由薄金屬?zèng)_壓部件組成的天線結(jié)合特別有用。
[0069]插入模制式天線足夠地薄，以相對(duì)于蓋88的外側(cè)表面而完全地封裝并且在環(huán)境上密封。然而，能夠使天線引線34免于封裝，使得引線34在蓋88的內(nèi)側(cè)延伸，并且使得蓋88由不會(huì)妨礙RF信號(hào)的透明材料形成。由于透明材料充當(dāng)蓋88，因而透明材料能夠起天線外殼38的作用。
[0070]作為示例，能夠?qū)⒌笷天線插入到注塑模具中，其中將蓋模制于倒F天線周圍。在一些這類實(shí)施例中，將天線86模制到蓋88的頂部表面89中。天線引線34相對(duì)于蓋88的下側(cè)而向內(nèi)延伸，并且使天線引線34暴露，以便拉動(dòng)天線引線34穿過通信裝置26的第一表面(例如，頂側(cè))，并且機(jī)器人地將天線引線34焊接于通信裝置26的第二表面(例如，后側(cè))上。以這種方式，倒F天線本質(zhì)上環(huán)繞并且封裝于儀表蓋的材料內(nèi)，由此實(shí)現(xiàn)上述的目標(biāo)。
[0071]由于用于在儀表蓋的頂部表面89內(nèi)形成天線86的部件的目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)集成配置，因而插入模制的備選方案包括層壓。作為另一備選方案，可以在設(shè)置了蓋88的材料之前，將天線86設(shè)置或壓入模具中，并且，可以可選地使材料沉積于天線86上，材料溢出并且設(shè)置為蓋88的連續(xù)表面。作為又一備選方案，可以通過三維印刷而將天線86定位于蓋88內(nèi)，其中，在形成蓋88期間，印刷材料至少部分在天線86周圍形成。
[0072]在一些實(shí)施例中，蓋88包括凸出部分，通過該凸出部分而使天線86附于蓋88。
[0073]在一些實(shí)施例中，如圖8和圖9中所圖示，可以將蓋88模制成接納柔性天線86。在天線86是柔性的情況下，可以利用電纜40來將天線86與通信裝置26耦合。
[0074]柔性天線86可以是能夠針對(duì)某一位置而符合預(yù)期的成形形狀的柔性電路。例如，柔性電路可以符合使用例如注塑模具滑塊來模制到蓋88中的凹進(jìn)通道46的形狀。
[0075]凹進(jìn)通道46配置成接納柔性天線86。在一些實(shí)施例中，可以將凹進(jìn)通道46直接地模制到蓋88中。在這些實(shí)施例中，將天線外殼38模制到蓋88中。天線外殼38至少部分地覆蓋柔性天線86。
[0076]如圖9中所圖示，凹進(jìn)通道46可以具有用于接納柔性天線86的開口，該開口包括拔銷角(圖示為天線外殼38的錐形輪廓)，該開口是傳導(dǎo)的，用于制造蓋88。換句話說，凹進(jìn)通道46具有錐形輪廓，該錐形輪廓起始于在其上定位顯示器68的頂部表面89，該錐形輪廓在寬度中通過通道深度而減小。
[0077]由于拔銷角，可未將柔性天線86固定于凹進(jìn)通道46內(nèi)。因此，為了防止柔性天線86在凹進(jìn)通道46內(nèi)移動(dòng)，可以使用一個(gè)或多個(gè)螺柱49。螺柱49充當(dāng)與墊片類似的功能。如圖9中所看到的，在插入到凹進(jìn)通道46中之后，可以將螺柱49模制到蓋88中，或插入在柔性天線86與蓋之間的空間中。
[0078]另外，在一些實(shí)施例中，由于柔性天線86的柔性性質(zhì)，將一個(gè)或多個(gè)固位柱48模制到蓋88中或以另外的方式附于蓋88。
[0079]圖10圖示插入定位于蓋88的凹進(jìn)通道46內(nèi)的柔性天線86。如圖10中所圖示，電纜穿過開口42，并且，在一些實(shí)施例中，孔眼索眼44壓入開口42中的位置中，使得電纜40穿過開口 42中的孔眼索眼44。天線86附接到電纜40，并且定位于凹進(jìn)通道46內(nèi)。
[0080]通過固位柱48、螺柱49或配置成使位置固定并且使柔性天線86穩(wěn)定的其他類似的特征而將柔性天線86牢固地定位于凹進(jìn)通道內(nèi)。
[0081 ] 上文中所討論的實(shí)施例理想地將天線86定位成遠(yuǎn)離來自公用事業(yè)儀表20內(nèi)的組件的射頻干擾。蓋88可以支承通信裝置26、計(jì)量電路系統(tǒng)60以及銘牌載體。在一些實(shí)施例中，蓋88可以集成有天線86、通信裝置26、計(jì)量電路系統(tǒng)60或銘牌載體或者其任何組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種公用事業(yè)儀表，包含: 蓋； 通信裝置，定位成基本上與所述蓋的表面相鄰； 天線，與所述通信裝置耦合，并且相對(duì)于所述蓋而外部安裝；以及天線外殼，固定地附接到所述蓋，并且配置成使所述天線絕緣，以防止在所述儀表外側(cè)的電力的傳導(dǎo)。2.如權(quán)利要求1所述的公用事業(yè)儀表，進(jìn)一步包含配置成至少部分地覆蓋所述天線的天線外殼。3.如權(quán)利要求2所述的公用事業(yè)儀表，所述天線進(jìn)一步包含配置成接合所述天線外殼的至少一部分的一個(gè)或多個(gè)鉤。4.如權(quán)利要求3所述的公用事業(yè)儀表，其中，所述鉤配置成當(dāng)將所述天線與所述通信裝置耦合時(shí)，接合所述天線外殼的至少一部分。5.如權(quán)利要求1所述的公用事業(yè)儀表，其中，所述儀表蓋包含定大小并且成形為接納所述天線的接納通道。6.如權(quán)利要求1所述的公用事業(yè)儀表，其中，所述天線配置成利用電纜來與所述通信裝置耦合。7.如權(quán)利要求1所述的公用事業(yè)儀表，進(jìn)一步包含一個(gè)或多個(gè)索眼，所述索眼配置成接納天線引線，并且密封使所述天線引線穿過所述儀表蓋用于與所述通信裝置連接的點(diǎn)。8.如權(quán)利要求7所述的公用事業(yè)儀表，其中，所述索眼配置成允許將所述天線引線以一個(gè)或多個(gè)角度插入。9.如權(quán)利要求1所述的公用事業(yè)儀表，其中，所述天線配置成通過將所述天線引線附接到所述通信裝置上的表面而與所述通信裝置耦合。10.如權(quán)利要求1所述的公用事業(yè)儀表，其中，所述儀表蓋包含凹進(jìn)通道，并且所述天線配置成符合所述凹進(jìn)通道。11.如權(quán)利要求10所述的公用事業(yè)儀表，所述儀表蓋進(jìn)一步包含一個(gè)或多個(gè)固位柱，所述固位柱位于所述凹進(jìn)通道內(nèi)或附近，用于將所述天線定位于所述凹進(jìn)通道內(nèi)。12.—種用于公用事業(yè)儀表的蓋，包含: 凹進(jìn)通道，用于接納天線； 穿過所述公用事業(yè)儀表的表面而形成的至少一個(gè)開口，用于接納至少一個(gè)天線引線；固定地附接到所述公用事業(yè)儀表的所述表面的天線外殼，與所述凹進(jìn)通道和所述至少一個(gè)開口相鄰。13.如權(quán)利要求12所述的公用事業(yè)儀表蓋，其中，所述天線外殼配置成至少部分地包圍天線，并且所述凹進(jìn)通道配置成接納所述至少部分地包圍的天線。14.如權(quán)利要求12所述的公用事業(yè)儀表蓋，其中，所述天線外殼在電氣上基本上是非傳導(dǎo)的。15.—種用于公用事業(yè)儀表的蓋，包含: 天線，部分地形成于儀表蓋的表面內(nèi)； 至少一個(gè)引線，與所述天線傳導(dǎo)耦合；以及 至少一個(gè)開口，部分地穿過所述儀表蓋； 其中，所述至少一個(gè)天線引線從所述天線延伸至所述儀表蓋的內(nèi)部體積中。16.如權(quán)利要求15所述的公用事業(yè)儀表蓋，進(jìn)一步包含固定地附接到所述儀表蓋的外表面的天線外殼。17.如權(quán)利要求15所述的公用事業(yè)儀表蓋，進(jìn)一步包含用于將儀表組件固定到所述儀表蓋的內(nèi)表面的卡扣鎖定機(jī)構(gòu)。18.如權(quán)利要求15所述的公用事業(yè)儀表蓋，其中，所述卡扣鎖定機(jī)構(gòu)整體地形成于所述儀表蓋上。
【文檔編號(hào)】H01Q1/24GK106063029SQ201580012629
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2015年3月9日 公開號(hào)201580012629.0, CN 106063029 A, CN 106063029A, CN 201580012629, CN-A-106063029, CN106063029 A, CN106063029A, CN201580012629, CN201580012629.0, PCT/2015/19542, PCT/US/15/019542, PCT/US/15/19542, PCT/US/2015/019542, PCT/US/2015/19542, PCT/US15/019542, PCT/US15/19542, PCT/US15019542, PCT/US1519542, PCT/US2015/019542, PCT/US2015/19542, PCT/US2015019542, PCT/US201519542
【發(fā)明人】S.比茨
【申請(qǐng)人】通用電氣公司