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Dokumentenidentifikation DE10210365A1 02.10.2003
Titel Ablesegerät für Anzeigegeräte
Anmelder Krause, Rüdiger, 72108 Rottenburg, DE
Erfinder Krause, Rüdiger, 72108 Rottenburg, DE
Vertreter Ott, E., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 72108 Rottenburg
DE-Anmeldedatum 08.03.2002
DE-Aktenzeichen 10210365
Offenlegungstag 02.10.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.10.2003
IPC-Hauptklasse G01D 4/08
Zusammenfassung Es wird ein Ablesegerät für Verbrauchszähler und andere Zähl- oder Anzeigegeräte vorgeschlagen, die wenigstens ein proportional zum Momentanverbrauch sich bewegendes Zählerelement, beispielsweise ein Zählerrad (11), haben. Das Ablesegerät beinhaltet einen Mikroprozessor (MP), der über wenigstens einen Sensor (1) die verbrauchsproportionalen Bewegungen des Zählerelements abtastet und daraus den aufsummierten Gesamtverbrauch ermittelt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Ablesegerät für Verbrauchszähler und andere Zähl- oder Anzeigegeräte gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Um den momentanen Stromverbrauch oder den Energieverbrauch über einen längeren Zeitraum messen zu können, sind elektronische Verbrauchsmessgeräte bekannt, die auf Hutschienen in Zählerkästen montiert werden können. Mit den elektrischen Energieverbrauchszählern, die von den Stromversorgungsunternehmen in den Zählerkästen vorgesehen sind, kann dagegen lediglich der Gesamtverbrauch numerisch abgelesen werden. Diese Verbrauchszähler besitzen ein Zählerrad mit einer roten Markierung, welches sich mit einer zum momentanen Energieverbrauch proportionalen Drehzahl dreht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ablesegerät für Verbrauchszähler oder andere Anzeigegeräte zu schaffen, das sich möglichst einfach realisieren lässt und an vorhandenen Zählgeräten eine Ablesung und Verarbeitung der angezeigten Werte ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe erhält man durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Das erfindungsgemäße Ablesegerät besitzt einen Mikroprozessor, der über wenigstens einen Sensor ein Zählerelement am jeweiligen Verbrauchszähler oder dgl. abtastet und daraus den aufsummierten Gesamtverbrauch ermittelt. Wird an dem Ablesegerät über eine Tastatur oder sonstige Eingabemöglichkeiten bei Inbetriebnahme der aktuelle Zählerstand des Verbrauchszählers eingegeben, so kann später jederzeit durch Vergleich der Zählerstände am Verbrauchszähler und am Ablesegerät kontrolliert werden, ob das Ablesegerät korrekt arbeitet.

Der Prozessor des Ablesegeräts arbeitet vorzugsweise mit einem Speicher zusammen, der die täglichen Verbrauchswerte dem jeweiligen Datum zugeordnet abspeichert. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, dass zu einem späteren Zeitpunkt die Verbräuche aus beliebigen Zeiträumen abrufbar sind. So kann beispielsweise bei Mietwohnungen oder Urlaubswohnungen am Ende der jeweiligen Mietdauer der Stromverbrauch für die Dauer des Mietverhältnisses am Ablesegerät abgerufen werden.

In Verbindung mit einem Energieverbrauchszähler ist das Ablesegerät vorzugsweise mit einem Tarifsensor ausgestattet, der einen Wechsel der Tarifanzeige am Verbrauchszähler feststellt und den jeweils gültigen Tarif den ermittelten Verbrauchswerten zuordnet. Dadurch ist es möglich, dass am Ablesegerät auch die Kosten für den Energieverbrauch von beliebigen Zeiträumen ermittelt und angezeigt werden können, wenn in das Ablesegerät die Kosten pro Kilowattstunde für die unterschiedlichen Tarife vorher eingegeben worden sind.

Mit dem Ablesegerät können problemlos die Verbräuche zu unterschiedlichen Zeiträumen angezeigt werden, aber auch der Momentanverbrauch und der Gesamtverbrauch. Besitzt das Ablesegerät ein graphikfähiges Display, so kann auf diesem auch der zeitliche Verlauf des Energieverbrauchs über eine Zeitraum von beispielsweise einem Jahr dargestellt werden. Der Zeitraum für die graphische Verbrauchsdarstellung kann auch umgeschaltet werden, so dass wahlweise der Jahresverbrauch oder auch ein Monatsverbrauch oder ein Tagesverbrauch als Verbrauchskurve dargestellt werden kann.

Das Ablesegerät kann über ein Modem mit einem Rechner in Verbindung stehen, wobei der Datenaustausch über Kabel oder über eine Funkverbindung erfolgen kann.

Die im Ablesegerät abgespeicherten Daten können über Fernabfrage abrufbar sein, so dass eine Ablesung vor Ort nicht mehr erforderlich ist.

Um für die Abtastung des Zählerelements eine hohe Funktionssicherheit zu erhalten, erfolgt die Abtastung vorzugsweise mittels vorgegebener Abtastmuster, die von den Sensoren sendeseitig und auch empfangsseitig benutzt werden. Dadurch lassen sich Störungseinflüsse durch Fremdlichteinstreuung bei als Lichtschranken oder als Reflexkoppler ausgebildeten Sensoren völlig eliminieren.

Das erfindungsgemäße Ablesegerät ist vorzugsweise zur Verwendung an bereits montierten Energieverbrauchszählern anbringbar, in dem der Sensor des Ablesegeräts so im Bereich des Zählerrads angebracht wird, das der Sensor die umlaufende Farbmarkierung des Zählerrads detektieren kann. Der Mikroprozessor ermittelt die Anzahl der Umdrehung des Zählerrads und errechnet daraus den Energieverbrauch. Bekannte Energieverbrauchszähler besitzen ein Zählerrad, welches z. B. bei einem Energieverbrauch von 1,0 KW insgesamt 75 Umdrehungen ausführt. Aus der aufsummierten Umdrehungszahl lässt sich somit durch einfache Umrechnung der Energieverbrauch vom Mikroprozessor des Ablesegeräts ermitteln und zur Anzeige bringen. Aus der Dauer der letzten Zählerradumdrehung kann die Momentanleistung errechnet werden.

Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, das Ablesegerät auf das jeweilige Anzeigegerät zu Eichen, indem man einen Anfangsverbrauch und einen später abgelesenen Endverbrauch eingibt. Das Ablesegerät kann dann anhand der zwischenzeitlich ermittelten Zählerradumdrehungen den Energieverbrauch pro Umdrehung selbst ermitteln und für weitere Messungen zugrundelegen.

Das Ablesegerät ist nicht nur für elektrische Verbrauchszähler geeignet, sondern beispielsweise für Wasserzähler und auch für Anzeigegeräte, die mit digitalen Walzenzählern arbeiten. Bei Verwendung bei einem Wasserzähler wird der an diesem umlaufende Zeiger abgetastet, dessen Umdrehungszahl proportional zum Wasserverbrauch ist. Bei Walzenzählern kann die letzte Ziffernstelle abgetastet werden, in dem die Lücken zwischen den einzelnen Zahlen optisch von den Sensoren des Ablesegeräts erfasst werden.

Außerdem kann das Ablesegerät auch für analoge Zeigergeräte zum Einsatz kommen, wobei dann ggf. eine größere Anzahl von Sensoren über den Anzeigebereich des Zeigers verteilt angeordnet werden können. Sollen dagegen lediglich Grenzwerte an einem Zeigerinstrument festgestellt werden, so können hierfür ein Sensor oder wenige Sensoren ausreichend sein.

Das Ablesegerät kann auch mit einem digitalen Messeingang ausgestattet sein, an den eventuell vorhandene Zählerausgänge von digitalen Messgeräten anschließbar sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des an einem Zählerrad eines elektrischen Energieverbrauchszählers angeordneten Ablesegeräts,

Fig. 2 die LCD-Anzeige des Ablesegeräts von Fig. 1 und

Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung eines Abtastmusters zur Ansteuerung der Sensoren des Ablesegeräts von Fig. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Ablesegerät besitzt zwei Sensoren 1, 2, die über eine Schnittstelle 3 an einen Mikroprozessor MP angeschlossen sind. Der Mikroprozessor MP steht außerdem mit einem Speicher 4, einer Eingabeeinheit 5 und einer LCD- Anzeige 6 in Verbindung. Die Eingabeeinheit S und die LCD-Anzeige 6 sind über weitere Schnittstellen 7, 8 an den Mikroprozessor MP angeschlossen.

Mit unterbrochenen Linien ist außerdem die Anschlussmöglichkeit einer drahtlosen Datenverbindung in Form einer Antenne 9 und einem Sende-Empfangsmodul 10 dargestellt.

Der Sensor 1 ist in geringem Abstand vor dem Zählerrad 11 eines elektrischen Energieverbrauchszählers so positioniert, dass der Sensor 1 die auf dem Zählerrad 11 befindliche Markierung 12 detektieren kann. Der Sensor 1, der als Differenz- Reflexkoppler bzw. als Lichtschranke ausgebildet ist, meldet somit jede Umdrehung des Zählerrades 11 an den Mikroprozessor MP, der die Umdrehungen des Zählerrades 11 aufsummiert und daraus den Energieverbrauch und den jeweils aktuellen Zählerstand ermittelt. Der Anfangszählerstand kann über eine Tastatur oder eine andersartige Eingabeeinheit 5 eingegeben und im Speicher 4 abgespeichert werden.

Der Sensor 2 dient zur Feststellung des jeweils aktuellen Verbrauchstarifs, der an einer Tarifanzeige T an dem Energieverbrauchszähler dargestellt wird.

In Fig. 2 ist eine mögliche Darstellung des ermittelten Energieverbrauchs an der LCD-Anzeige 6 angegeben. Es handelt sich hierbei um ein graphikfähiges Display, an dem der momentane Gesamtzählerstand numerisch dargestellt und der Verlauf des Energieverbrauchs über mehrere zurückliegende Monate in Form einer Verbrauchskurve 13 dargestellt ist.

In Fig. 3 ist die Vorderseite eines Sensors 1 mit als Photodioden ausgebildeten Sensorelementen 14, 15 vereinfacht dargestellt. Der Sensor 1 wird mit einem Abtastmuster 16 in der Weise betrieben, dass das lichtemittierende Sensorelement mit diesem bestimmten Abtastmuster beaufschlagt wird und am lichtempfindlichen Sensorelement dann in genau diesem. Abtastmuster die Lichtreflexionen am Zählerrad 11 abgetastet werden. Die Verwendung eines solchen Abtastmusters stellt in an sich bekannter Weise sicher, dass Einflüsse von Streulicht oder sonstigem Fremdlicht bei der Abtastung ohne Einfluss auf den Abtastvorgang bleiben. Die verwendeten Sendeelemente sind in Fig. 3 mit 17 bezeichnet.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist nur eine Möglichkeit der Anwendung des erfindungsgemäßen Ablesegeräts. In Verbindung mit dem Mikroprozessor MP und dem Speicher 4 können unterschiedliche Auswertungen der abgespeicherten Zählerstände vorgenommen werden. Durch eine datumsgenaue Zuordnung der Zählerstände im Speicher 4 kann über den Mikroprozessor jeder beliebige Verbrauchszeitraum abgefragt und an der LCD-Anzeige 6 zur Anzeige gebracht werden. Es können auch Höchstverbrauch und Niedrigstverbrauch für vorgegebene Zeiträume abgefragt werden. Das Ablesegerät kann als Netzgerät mit Pufferbatterie oder auch nur als Batteriegerät betrieben werden und ist für unterschiedliche Zählertypen einsetzbar. Die Sensoren 1, 2 können mittels Klebefolie oder mittels einer frontseitig aufgebrachten Adhäsionsschicht auf den Anzeigefenstern der jeweiligen Verbrauchszähler lösbar angebracht werden.

Das Ablesegerät kann für mehrere Anzeigegeräte, z. B. auch für Gemeinschaftsanlagen, mit entsprechend vielen und ggf. auch unterschiedlichen Sensoren ausgestattet sein.


Anspruch[de]
  1. 1. Ablesegerät für Verbrauchszähler und andere Zähl- oder Anzeigegeräte, die wenigstens ein proportional zum Momentanverbrauch sich bewegendes Zählerelement haben, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablesegerät einen Mikroprozessor (MP) hat, der über wenigstens einen Sensor (1) die verbrauchsproportionalen Bewegungen des Zählerelements abtastet und daraus den aufsummierten Gesamtverbrauch ermittelt.
  2. 2. Ablesegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mikroprozessor (MP) über eine Eingabeeinheit (5) der Anfangszählerstand eingebbar ist, und dass der Mikroprozessor (MP) den Gesamtverbrauch, der dem Zählerstand des Verbrauchszählers entspricht, ausgehend von dem Anfangszählerstand, anzeigt.
  3. 3. Ablesegerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (MP) die Zählerstände täglich in einem Speicher (4) datumsbezogen abspeichert, und dass die Zählerstände jederzeit zu Auswertungszwecken abrufbar sind.
  4. 4. Ablesegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Tarifsensor (2) den jeweiligen am Verbrauchszähler ermittelten Tarif erkennt.
  5. 5. Ablesegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (MP) den Momentanverbrauch und/oder den aufsummierten Gesamtverbrauch anzeigt.
  6. 6. Ablesegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrauchsanzeige an einer graphikfähigen LCD-Anzeige (6) erfolgt.
  7. 7. Ablesegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Mikroprozessor (MP) bereitgestellten Verbrauchsdaten über ein Sende-Empfangsmodem (10) mittels Fernabfrage abrufbar sind.
  8. 8. Ablesegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) mit vorgegebenen Abtastmustern betrieben wird.
  9. 9. Ablesegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) in geringem Abstand von einem als Zählerelement dienenden Zählerrad (11) eines elektrischen Energieverbrauchszählers angeordnet ist und dessen Umdrehungen durch optische Abtastung einer auf dem Zählerrad (11) angebrachten Farbmarkierung (12) abtastet, und dass der Mikroprozessor (MP) aus der Anzahl der Umdrehungen den Energieverbrauch ermittelt.
  10. 10. Ablesegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor im Bereich eines als Zählerelement dienenden umlaufenden Zeigers eines Wasserzählers angebracht ist und dessen Umdrehungen abtastet.
  11. 11. Ablesegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Digitalstellen eines Walzenzählers als Zählerelement dienen, an denen der Sensor (1) die Lücke zwischen den Digitalstellen abtastet.
  12. 12. Ablesegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere Sensoren im Bereich eines Zeigers einer analogen Anzeige zur Ermittlung der Zeigerstellung angeordnet sind.
  13. 13. Ablesegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ablesegerät ein elektrischer Digitaleingang vorgesehen ist, über den digitale Messsignale in das Ablesegerät eingebbar sind.
  14. 14. Ablesegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein integraler Pulsausgang zur Vernetzung vorgesehen ist.






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