专利名称：用于远程读流体测量仪表的装置的制作方法
技术领域：
本发明 一般涉及用于远程读流体测量仪表例如水表或气表的装
置，更具体地说，涉及一种装置，其包括机械技术的水表；在水表 上面贴着放置的并把所述水表的机械运动转换成电脉冲的变换器；用 于釆集电脉冲的组件，包括至少一个用于发送采集的信息的无线电发 送器；以及天线。
背景技术：
水、气或者甚至电的分配服务公司需要测量他们在其网络上分配 的流体。仪表主要是用户的仪表，不论它们是被称为主仪表或一次仪 表的直接帐单仪表，或者是在供水领域被称为次级仪表的分配仪表。
然而还有其它的仪表，例如在分配网路内的流量监视仪表，甚至 还有用于测量各种不同参数例如压力或质量参数的仪表。
由此可见，在历史上，分散在分配网路上的仪表的读操作一直手 动地进行。由于各种原因特别是成本，管理者及其厂商一直寻求创造 一种使得能够以短距离读取仪表的无线电模块。这具有许多目的，有 时出于经济的考虑，以减少单位读时间，因而减少相关的费用，但是 有时为了消除接入的限制仪表可能位于用户的房屋内与/或难于进入 检查井。
不过，这种远程传输的方式仍然需要其自身位于仪表附近的读表 人员的运动。在这种情况下，水计数器的远程读取根据以下元件来实 现
-配备有用于把水表的机械运动转换成电信号水表，因而使得该 仪表能够通信；
-来自水表的电信号的读取器；以及
_用于采集电信号的组件，该组件还用于采集的信息的无线电传输。
电信号读取器和釆集器组件用电线连接，考虑到电线中的阻抗以 及信号质量的损失，所述电线很少超过几米。
迄今为止具有许多不同形式的这种系统。这些不同形式具体按照
下述区分
-仪表和采集器系统之间通信的方式。这些系统被分成被称为发 送器系统的系统，每个计数单位发送一个脉冲，其需要对脉冲重新计 数，以及编码器系统，其使得能够直接读出由计数器加法器指示的值；
-利用无线电的方式，或者是移动的，或者是被驱动的，需要接 近地通过无线电的读取器，或者借助于对附近建筑物配备接收装置而 需要固定位置读取器。然后这些固定位置通过更普通的电话、RTC、 GSM、 GPRS或其它的连接进行通信。
尽管具有这些不同的方式，对于安装者的问题一直是试图将其集 成以使费用最低。具体地说，电信号读取器由仪表制造者设计，因此 其和所述制造者有关。这些系统都包括
-电子模块，其需要具有电独立性的电池和电子卡；以及
-采集器和无线电发送器组件，它们也包括电池和电子卡。
所述模块和采集器以及无线电发送器组件尤其很好地适用于位 于室内的仪表，在室内的无线电传输没有问题。相反，已经证明，它 们在地下室内更难于使用，在那里水表被自然地安装在建筑物或分开 的房子的箱拒中。已经证明，在超过降低探测器的传输质量的地下深 度的水表井中，它们同样难于使用，井盖的存在增强了这些限制。
事实上，通过混凝土墙或地进行无线电传输是困难或者是不可能 的。在借助于几米长的导线连接到模块的釆集器以及无线电发送器组 件的情况下，以下所述成为可能
-在仪表上安装脉冲发射器或通信系统；以及
-一般在无线电传输容易得多的高度上把无线电系统设置在更 远的位置(例如地下室的屋顶上或者靠近井盖)。实际上，独立于产品的技术分析，地下室安装的限制的分析表明，
具有下述的地理限制
-用于转换机械信号的系统必须位于仪表上；以及
-无线电波传输的点，并且不是无线电本身，必须能够和第一点 不同，以便优化安装。
为了消除现有装置的缺点，本发明人研制了 一种用于远程读取流 体仪表的装置，这是本发明的主题，包括机械仪表；在所述仪表的 上方贴着所述仪表设置的变换器，用于把所述仪表的机械运动转换成 电脉沖；由于采集电脉冲的组件，包括至少一个无线电发送器，用于 发送釆集的信息；以及天线，其特征在于，所述采集器组件位于变换 器的上方并贴着与其连接的变换器，同一个能源确保向所述变换器和 所述组件供电，所述天线借助于电缆被连接到所述至少一个无线电发 送器，从而使得所述天线可位于距离仪表一定距离的位置。
优选地，所述采集器组件和变换器用这种方式被设置，使得它们 可被集成在同 一个壳体内并被>&共电子卡驱动。
更具体地说，在仪表位于井中的情况下，所述天线位于所述井的上部。
更具体地说，在所述天线位于具有井盖的井中的情况下，所述天 线和所述井的井盖集成在一起。
在这种具体情况下，如果井盖是金属的，则所述天线由井的井盖
构成o
还是在这种情况下，如果井盖由不导电的材料构成，则所述天线
被设置在或者被模制在所述井盖中。
在前面所述的仪表位于具有井盖的井中的所有情况下，所述井盖
在其内表面上能够包括被链接到天线的一端的连接器，并能够把用于
和发送器链接的无线电电缆插入所述连接器内。
优选地，按照本发明的装置，所述电缆是同轴电缆。 更优选地，所述能源从原电池与/或电池中选择。 以常规方式，所述无线电发送器在自由频率下工作。更具体地说，在本发明的范围内，所述无线电发送器在一个专用 频率下工作。在这个范围内，所述无线电发送器的功率可以大于发送 器在自由频率下被允许的最大极限。
更具体地说，按照本发明的远程读取装置附加地包括无线电接收 器，其使得能够进行所述装置和采集中心之间的通信，并且反之亦然。
特别是在这种实现中，按照本发明的远程读取装置使得能够接收 来自所述中心的信息，特别是时间信息。
在参照附图阅读下面的详细说明之后将会更好地理解本发明，这
些附图决没有限制的意思，其中
一图l表示按照本发明的装置，用于该装置的包括无线电发送器 的用于釆集电脉冲的组件以及被置于体积仪表上的变换器被集成在 一起，并且使天线偏离；
图2表示和图l一致的按照本发明的装置，位于具有作为天线的 金属井盖的井中；
图3表示从上方看的井盖，其由不导电材料制成，天线被^=莫制在 其中；以及
图4表示包括发送器和无线电接收器的按照本发明的装置的操 作示意图。
具体实施例方式
图1表示按照本发明的用于流体，具体地说水的体积仪表的远程 读取装置，包括机械仪表l;变换器2，其置于仪表1的上方并贴 着仪表l，把所述仪表1的机械运动转换成电脉冲；用于釆集电脉冲 的组件3，包括用于发送釆集的信息的至少一个无线电发送器；以及 天线4。
该装置被这样设计，使得所述采集器组件3位于和其连接的变换 器2的上方并贴着所述变换器，并使得同一个能源保证向变换器和组
件3供电。最后，所述天线借助于电缆6被连接到无线电发送器，从 而使得天线可被置于距离仪表一定距离的位置。
此外，在这种实现中，所述采集器组件3和变换器2被这样设置， 使得能够被集成在同一个单元或壳体5中，并被一个共同的电子卡驱 动。
因此由变换器2产生的电脉冲向釆集器组件3的传递以直接的方 式进行。
这种装置消除了以前提出的所有的缺点，并且通过使装置的生产 成本最小并把维护和消耗减到最小而产生显著的经济效果。
实际上，用于把天线4连接到采集器装置3的电缆6是同轴电缆。
因此这恰恰是最优选的情况，其中被发送的无线电波的开始点和 源分开，并且只通过天线4的偏离，可以使所述开始点位于最合适的 位置，用于把天线4连接到釆集器组件3的电缆6可以非常长。通过 仅仅〗吏用 一个且唯一的能源例如原电池或电池组，并通过只生产一个 且唯一的电子卡，也已经使成本减到最小。
按照本发明的装置还可以使用在自由频率下或专用频率下工作 的无线电。使用专用频率的吸引力是能够增加发送器的功率，因而增 加在装置的发送器和接收器之间的可用距离。在自由频率的情况下， 尤其在城区的环境中，这种装置的范围仅仅是几十米，而在专用频率 下利用大约10瓦的发送器功率，则达到500米到1000米。在空旷的 田野，即具有较低的都市化，在专用频率下装置的范围可以达到几千 米。因此能够减少转发器的数量，或者甚至取消转发器。设置这些转 发器用于拾取从仪表接收的信息并把信息发送到采集中心。因此，借 助于增加发送器的范围，能够减少接收器的使用，因而也减少装备的 成本。
图2表示由按照本发明的装置提供的使用和装备的灵活性的典 型的例子。
通过偏移天线4，因而能够使用任何金属或导电器件来起天线的 作用。在这里描述的情况下，体积水表1被安装在配备有井盖8的埋
入井7中。因此，通过借助于电缆6把井盖连接到采集器组件3，可 以使用所述井盖8作为天线4。为了帮助实现这种连接，可以提供位 于井盖7上的连接器，并把用于连接到发送器的无线电电缆6插入连 接器内。
在井盖8由不导电材料制成的情况下，所述天线4则被装入或被 模制在所述井盖8内(图3)。用相同方式，提供连接器9,其被连 接到天线4的一端，并可把用于连接发送器的无线电电缆6插入连接 器内。
在掩埋的水表1的情况下，利用井盖8作为天线4或作为天线4 的支撑这个事实使得能够具有位于地水平面的无线电波开始点，而不 再具有地下的某个距离。这种结构使得能够改善发送器和接收器之间 的通信效率。
此外，该装置使得能够容易地进行安装。这是因为，技术人员不 再必须在井内操作，以连接天线或无线电单元，由于难于接近井的内 部，这种连接有时是困难的。只要安装按照本发明的仪表，并在金属 井盖的情况下把电缆连接到井盖，或许用另一个设置有连接器的井盖 代替所述井盖便足够了 。对于具有不是电导体的井盖的井也是如此。 利用图3所示的井盖替换井盖将使得能够把仪表直接连接到其天线和 整个装置的实际的设备上。
图4表示按照本发明的装置的使用的操作图解，用于本发明的采 集器组件3还包括使得能够在该装置和采集中心之间进行通信的无线 电接收器，反之亦然。
不过，如果中心距离仪表太远而不能直接通信，则可以在仪表l 和中心之间例如在大楼11的屋顶上插置转发器10，从而能够接收来 自仪表的信息并将其转发到中心，反之亦然。这种结构是在自由频率 下操作的系统特有的，而使用专用频率则能够减小甚至消除这些限 制。
因而，能够实时地监视消耗，即仪表的速率，并且在规则的速率 的情况下，例如在夜间，能够检测泄漏。
相反地，添加接收器使得能够和仪表通信，因而例如使得能够得 到使仪表具有时间戳的解决办法，因而使得能够形成加有时间戳的被 称为"蓝色，，仪表的仪表的网络，从而形成蓝色时间间隔，在此时间间 隔内，以优惠的价格对消费记帐。
于是，可以通过降低的价格刺激用户在当前消费高峰之外设置的 时间使用流体例如水，尤其是对于公园、高尔夫球场、体育场、花园、 绿地等的公共用水。
在仪表附近设置一个屏幕能够使得时间间隙和对应的价格可视化。
因而所述的本发明完全适合于水的分配，不过这种技术完全可以 移植到带有机械测量的流速的任何其它流体，例如气体。
权利要求
1.一种用于远程读取流体仪表的装置，包括机械仪表(1)；在所述仪表(1)上面贴着放置的并把所述仪表(1)的机械运动转换成电脉冲的变换器(2)；用于采集电脉冲的组件(3)，包括至少一个用于发送采集的信息的无线电发送器；以及天线(4)，其特征在于，所述采集器组件(3)位于与其连接的变换器的上方并贴着所述变换器(2)，同一个能源确保向所述变换器(2)和所述组件(3)供电，所述天线(4)借助于电缆(6)被连接到所述至少一个无线电发送器，以使得所述天线(4)可位于距离仪表(1)一定距离的位置。
2. 如权利要求1所述的远程读取装置，其特征在于，所述采集器 组件(3 )和变换器(2 )被定位成使得它们可被集成在同一个壳体(5 ) 内并被公用电子卡驱动。
3. 如权利要求1或2所述的远程读取装置，用于位于井(7)中 的仪表(l)，其特征在于，所述天线(4)位于所述井(7)的上部。
4. 如权利要求3所述的远程读取装置，用于位于配备有井盖(8 ) 的井(7)中的仪表(1),其特征在于，所述天线(4)和所述井(7) 的井盖(8)集成在一起。
5. 如权利要求4所述的远程读取装置，其特征在于，所述井盖(8 ) 是金属的，所述天线(4)由所述井(7)的所述井盖(8)构成。
6. 如权利要求4所述的远程读取装置，其特征在于，所述井盖(8 ) 由不导电的材料制成，所迷天线(4)被设置在或者被模制在所述井 盖(8)中。
7. 如权利要求4到6中任何一个所述的远程读取装置，其特征在 于，所述井盖(8)在其内表面上包括被连接到天线(4)的一端的连 接器(9),用于和发送器连接的无线电电缆(6)被插入所述连接器 内。
8. 如前面任何一个权利要求所述的远程读取装置，其特征在于， 所述电缆(6)是同轴电缆。
9. 如前面任何一个权利要求所述的远程读取装置，其特征在于， 所述能源从原电池与/或电池中选择。
10. 如前面任何一个权利要求所述的远程读取装置，其特征在于， 所述无线电发送器在自由频率下工作。
11. 如前面任何一个权利要求所述的远程读取装置，其特征在于， 所述无线电发送器在一个专用频率下工作。
12. 如权利要求11所述的远程读取装置，其特征在于，所述无线 电发送器的功率大于发送器在自由频率下被允许的最大极限。
13. 如权利要求10到12任何一个所述的远程读取装置，其特征 在于，还包括无线电接收器，使得能够进行所述装置和采集中心之间 的通信，并且反之亦然。
14. 如权利要求13所述的远程读取装置，其特征在于，它使得能 够接收来自所述中心的信息，特别是时间戳。
全文摘要
一种用于远程读取流体仪表的装置，其包括机械仪表(1)；在所述仪表(1)上面贴着放置的并把所述仪表(1)的机械运动转换成电脉冲的变换器(2)；用于采集电脉冲的组件(3)，包括至少一个用于发送采集的信息的无线电发送器；以及天线(4)，所述采集器组件(3)位于与其固定地连接的变换器的上方并贴着所述变换器(2)，一个且相同的能源向所述变换器(2)和所述组件(3)供电，所述天线(4)借助于电缆(6)被连接到所述至少一个无线电发送器，从而使得所述天线(4)可位于距离仪表(1)一定距离的位置。
文档编号G08C17/02GK101371279SQ200780002187
公开日2009年2月18日 申请日期2007年1月9日 优先权日2006年1月10日
发明者E·吉列特, M·盖尔坎 申请人:苏伊士环境集团