Procedimiento de lectura a distancia de contadores de fluido, contador y servidor asociados a este procedimiento.

Procedimiento de lectura a distancia de contadores de fluido, según el cual un contador comprende un módulo con un reloj contador, un transmisor/receptor de radio para transmitir una trama de información fechada de lectura a distancia hacia un servidor que comprende un reloj del servidor y un transmisor/receptor de radio, caracterizado por que:

- cada N tramas transmitidas, el módulo del contador entra en modo de recepción

(Rx) durante un tiempo determinado (ΔRx), después de la emisión de la trama,

- con la recepción de una trama de información fechada, el servidor determina el desajuste entre la información horaria contenida en la trama recibida y la información horaria proporcionada por el reloj del servidor,

- después, si el desajuste es superior a un límite predeterminado (ΔL), el servidor emite un mensaje de reajuste con destino al contador,

- con la recepción del mensaje de reajuste, el módulo del contador actualiza el reloj contador.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2012/053219.

Solicitante: SUEZ ENVIRONNEMENT.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: Tour CB21 16, Place de l'Iris 92040 Paris La Defense Cedex FRANCIA.

Inventor/es: CALVEZ,PHILIPPE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > SELECCION (conmutadores, relés, selectores H01H;... > H04Q9/00 (Disposiciones en sistemas de control a distancia o de telemetría para llamar selectivamente a una subestación a partir de una estación principal, subestación en la cual un aparato deseado es escogido para aplicar una señal de control o para obtener valores medidos)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDAS NO ESPECIALMENTE ADAPTADAS A UNA VARIABLE... > G01D4/00 (Aparatos contadores de tarifa (en taxímetros G07B 13/00; mecanismos a este efecto accionados por monedas, tarjetas o similares, con un metro de dispensación controlada de líquido, gas o electricidad G07F 15/00))

PDF original: ES-2539912_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento de lectura a distancia de contadores de fluido, contador y servidor asociados a este procedimiento.

La presente invención se refiere a un procedimiento de lectura a distancia de contadores de fluido según el cual un contador comprende un módulo con un reloj del contador y un transmisor de radio para transmitir una trama de información fechada de lectura a distancia a un servidor que comprende un reloj de servidor.

La invención se refiere asimismo al contador y al servidor específicos asociados a este procedimiento.

La invención se refiere más particularmente, pero no exclusivamente, a los contadores de agua o de gas.

En una red clásica de lectura a distancia por radiofrecuencia, los emisores de los contadores transmiten sus datos según una efeméride preestablecida con una periodicidad determinada. Los emisores están programados, por ejemplo, para efectuar una medición o una transmisión a 6h00, 12h00, 18h00 y 24h00.

Los emisores, alimentados por pila eléctrica, están concebidos para funcionar durante un periodo del orden de 15 a 20 años. A fin de reducir el coste de estos productos, se utilizan unos cristales de cuarzo baratos de calidad relativamente baja. Clásicamente, los relojes de cuarzo de los contadores tienen una precisión intrínseca del orden de +/-20 por un millón (ppm) y una variación de envejecimiento del orden de +/-3 por un millón (ppm) por año. Por lo tanto, se puede tener al final de 10 años un desajuste de tiempo del orden de 40, o más, por un millón. Lo que significa que puede tener un desajuste desajustar de 1, 4 horas después de 10 años y de 5, 5 horas después de 20 años.

En consecuencia, los instantes de medición (respectivamente, de emisión) de los transmisores se desajusta también en el tiempo y las fechas de emisión inicialmente programadas con respecto a una hora absoluta, generalmente hora UTC (Coordinated Universal Time") , ya no se cumplen.

La principal dificultad reside por lo tanto en la actualización regular del reloj de los emisores a través de la red de radiofrecuencia de lectura a distancia. Tal procedimiento se describe en el documento EP 0 809 374.

En los sistemas en red, se utiliza el protocolo NTP. Los clientes piden regularmente actualizaciones de un servidor. El servidor reenvía su hora así como las horas de llegada de la petición del cliente y de salida de la respuesta del servidor. El cliente, que conoce su hora de emisión de petición y la hora de recepción de la respuesta, puede así calcular la diferencia de tiempo entre su reloj interno y el reloj de referencia y el tiempo de propagación de los mensajes en la red.

También se pueden implementar unos sistemas de actualización regular de la hora, por ejemplo una vez al día.

Tales actualizaciones generan un flujo elevado de datos en la red, lo que tiene un impacto sobre su dimensionamiento.

En un sistema de red fija de lectura a distancia, se pueden encontrar diferentes estructuras para leer a una hora dada en un contador: bien el módulo de radio unido al contador es bidireccional (emisor/receptor) , o bien es monodireccional.

De interés más especial es el caso de las redes de lectura a distancia fijas de corto alcance (banda ISM 868 MHz o 433 MHz) .

En el caso de un contador bidireccional, el módulo en modo de recepción "escucha" la unión radio en espera de una orden de lectura. Esta orden proviene de una entidad de red sincronizada con una referencia (por ejemplo servidor conectado a Internet sincronizado por NTP) . La implementación de una verdadera red bidireccional con los módulos de contador en escucha/recepción permanente es compleja, necesita una infraestructura pesada y consume mucha energía a nivel de las pilas de los contadores.

En el caso de un contador monodireccional, los módulos únicamente emisores transmiten cada x segundos, variando x de 10 a 40 segundos, el valor del contador leído. Unos receptores sincronizados, por ejemplo Gateway GPRS sincronizado por NTP, o equipamiento sincronizado sobre GPS, llegan entonces a "escuchar" el transmisor a la hora deseada. El error temporal sobre la medición es del orden de la frecuencia de emisión del transmisor, es decir de algunos segundos.

Tales formas de proceder necesitan emitir una gran cantidad de datos, lo que influye sobre el dimensionamiento de la red y tiene también un impacto importante sobre el consumo eléctrico del contador o sobre el alcance del emisor. En el caso de un contador que funciona a pilas, esto se traduce por una baja autonomía del contador.

Por otra parte, utilizar unos relojes más precisos generaría un coste elevado.

A la vista de estos diferentes inconvenientes y dificultades, la invención tiene como objetivo, sobretodo, proporcionar un procedimiento que permita garantizar una fiabilidad del fechado de las informaciones leídas a distancia sin un impacto negativo consecuente, tanto en el dimensionamiento y el coste de la red como sobre el consumo eléctrico del contador y su autonomía cuando funciona con batería o con pila.

Según la invención, un procedimiento de lectura a distancia de contadores de fluido, según el cual un contador comprende un módulo con un reloj del contador y un emisor/receptor de radio para transmitir una trama de información fechada de lectura a distancia hacia un servidor que comprende un reloj de servidor, un receptor/emisor de radio, se caracteriza por que:

-cada N tramas transmitidas, el módulo del contador entra en modo en modo de recepción (Rx) durante un tiempo (Rx) determinado, después de la emisión de la trama,

-con la recepción de una trama de información fechada, el servidor determina el desajuste entre la información horaria contenida en la trama recibida y la información horaria proporcionada por el reloj del servidor,

-después, si el desajuste es superior a un límite predeterminado (L) , el servidor emite un mensaje de reajuste con destino al contador,

-con la recepción del mensaje de reajuste, el módulo del contador actualiza el reloj del contador.

El número N de tramas transmitidas después de las cuales el módulo contador entra en modo de recepción es generalmente un número entero superior a 1. El límite predeterminado L del desajuste para la emisión de un mensaje de reajuste puede estar comprendido entre 30 segundos y 2 minutos, en particular igual a 1 minuto.

Ventajosamente, el mensaje de reajuste comprende una instrucción de corrección inmediata para compensar el desajuste determinado y una instrucción de corrección periódica para suprimir o reducir los desajustes futuros, en particular debido al envejecimiento.

Preferentemente, el módulo contador entra en modo de transmisión, llegado el caso seguido de un modo de recepción, según un periodo P, para volver al estado de reposo entre las transmisiones con el fin de ahorrar energía. El periodo P puede ser de 4 horas o un múltiplo de 4 horas.

El tiempo Rx durante el cual el módulo de contador entra en recepción puede estar comprendido entre 60 ms (milisegundos) y 200 ms, en particular igual a 120 ms (milisegundos) .

El modo recepción Rx puede comprender dos fases, una primera fase Rxa de una duración Rxa aplicada por defecto y, cuando, durante esta primera fase, el módulo contador empieza a recibir un mensaje de reajuste, el módulo contador entra, en una segunda fase, en modo de recepción Rxb, según una duración Rxb superior a la de Rxa de la primera fase.

La duración Rxa de la primera fase del modo de recepción puede estar comprendida entre 2 y 5 ms, en particular igual a 3 ms. La duración Rxb puede estar comprendida entre 60 ms (milisegundos)... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de lectura a distancia de contadores de fluido, según el cual un contador comprende un módulo con un reloj contador, un transmisor/receptor de radio para transmitir una trama de información fechada de lectura a distancia hacia un servidor que comprende un reloj del servidor y un transmisor/receptor de radio, caracterizado por que:

-cada N tramas transmitidas, el módulo del contador entra en modo de recepción (Rx) durante un tiempo determinado (Rx) , después de la emisión de la trama,

- con la recepción de una trama de información fechada, el servidor determina el desajuste entre la información horaria contenida en la trama recibida y la información horaria proporcionada por el reloj del servidor,

-después, si el desajuste es superior a un límite predeterminado (L) , el servidor emite un mensaje de reajuste con 15 destino al contador,

-con la recepción del mensaje de reajuste, el módulo del contador actualiza el reloj contador.

2. Procedimiento de lectura a distancia según la reivindicación 1, caracterizado por que el número N de tramas 20 transmitidas después de las cuales el módulo contador entra en modo de recepción es un número entero superior a 1.

3. Procedimiento de lectura a distancia según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el límite predeterminado (L) del desajuste para la emisión de un mensaje de reajuste está comprendido entre 30 segundos y 2 minutos, en 25 particular igual a 1 minuto.

4. Procedimiento de lectura a distancia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el mensaje de reajuste comprende una instrucción de corrección inmediata para compensar el desajuste determinado, y una instrucción de corrección periódica para suprimir o reducir los desajustes futuros.

5. Procedimiento de lectura a distancia según la reivindicación 1, caracterizado por que el módulo contador entra en modo de transmisión (Tx) , llegado el caso seguido de un modo de recepción, según un periodo (P) , para volver al estado de reposo entre las transmisiones a fin de ahorrar energía.

6. Procedimiento de lectura a distancia según la reivindicación 1, caracterizado por que el modo de recepción (Rx) comprende dos fases, siendo una primera fase (Rxa) de una duración (Rxa) aplicada por defecto y cuando, durante esta primera fase, el módulo contador empieza a recibir un mensaje de reajuste, el módulo contador entra en una segunda fase en modo de recepción (Rxb) , según una duración (Rxb) superior a la (Rxa) de la primera fase.

7. Procedimiento de lectura a distancia según la reivindicación 6, caracterizado por que la duración (Rxa) de la primera fase del modo de recepción está comprendida entre 2 y 5 ms, en particular igual a 3 ms.

8. Procedimiento de lectura a distancia según la reivindicación 1, caracterizado por que el tiempo (Rx) durante el

cual el módulo contador entra en recepción está comprendido entre 60 ms y 200 ms, en particular igual a 120 ms. 45

9. Procedimiento de lectura a distancia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el contador comprende un identificador incluido en cada trama de información fechada transmitida hacia el servidor.

10. Procedimiento de lectura a distancia según la reivindicación 9, caracterizado por que, tras una medición de

consumo, la emisión de la trama de información fechada está diferida en el tiempo según un programa definido, utilizando el servidor el identificador del contador para identificar el programa correspondiente y toma en cuenta la emisión diferida de la trama en el cálculo del desajuste.

11. Contador de fluido, en particular contador de agua o de gas, que comprende un dispositivo de recuento, un 55 módulo con reloj contador, un transmisor de radio, un receptor de radio y un medio de actualización del reloj contador, que lo hace adecuado para una utilización según el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10.

12. Servidor que comprende un transmisor y un receptor, un reloj de servidor y un medio de medición de un 60 desajuste que lo hace adecuado para una utilización según el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10.

9

Incertidumbre inicial 0, 00002

Deriva anual en 0, 000003

envejecimiento

Fecha en año 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Sin Deriva máxima en minutos 12, 1 25, 8 41, 0 57, 8 76, 2 96, 2 117, 7 140, 9 165, 6 191, 8 219, 7 249, 1 280, 1 312, 7 346, 9 382, 6 420, 0 458, 8 499, 3 541, 4

calibración

Deriva máxima en horas 0, 2 0, 4 0, 7 1, 0 1, 3 1, 6 2, 0 2, 3 2, 8 3, 2 3, 7 4, 2 4, 7 5, 2 5, 8 6, 4 7, 0 7, 6 8, 3 9, 0

Con Ciclo de actualización de reloj 12, 08 5, 67 3, 56 2, 53 1, 92 1, 52 1, 24 1, 04 0, 88 0, 76 0, 66 0, 59 0, 52 0, 47 0, 42 0, 38 0, 35 0, 32 0, 29 0, 27

calibración

Deriva máxima en minutos 1, 6 4, 7 9, 5 15, 8 23, 7 33, 1 44, 2 56, 8 71, 0 86, 7 104, 1 123, 0 143, 5 165, 6 189, 2 214, 4 241, 3 269, 6 299, 6 331, 1

Deriva máxima en horas 0, 0 0, 1 0, 2 0, 3 0, 4 0, 6 0, 7 0, 9 1, 2 1, 4 1, 7 -2, 0 2, 4 2, 8 3, 2 3, 6 . 4, 0 4, 5 5, 0 5, 5

Ciclo de actualización de reloj 92, 59 30, 86 15, 43 9, 26 6, 17 4, 41' 3, 31 2, 57 2, 06 1, 68 1, 40 1, 19 1, 02 0, 88 0, 77 0, 68 0, 61 0, 54 0, 49 0, 44

FIG. 3