专利名称：物理量测量值的记录和传送设备和用于该设备的测量传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及物理量测量值的记录和传送设备，属于包括以下的类型-至少一个由电池供电的自主测量传感器，包括适于在不同时刻传送由该传感器 测量的至少一个测量值的发送器，-以及用于接收发送器传送的数值的接收器。本发明特别地，但非排他性地，涉及这样一种用于流体流量器(流速器、计数器) 的远程记录的设备，特别是水表，如在专利申请FR2904688中所述的，它于2006年8月4日 以0607161号提交并于2008年2月8日公开。本发明特别地用于向接收器通信的测量传感器，通过所有适当的传送装置，尤其 是通过射频或者有线装置形成中心站点。
背景技术：
为了维持测量值的记录与传送设备的运行状态，需要确保对测量传感器的妥善维 护，重要的是在供电电池失效前更换传感器。目前，用于该设备的电池，尤其是锂电池，能有15年的寿命，大多是为了给该设备 的电路供电，但这个时间期限是非常多变的，尤其是取决于在传感器的整个工作寿命中所 遭受的温度。为了减少由于电池耗尽而导致测量传感器故障的风险，电池生产厂家普遍都 倾向于对电池寿命进行低估计，并超量设计给予给定应用的电池余。经营者普遍都倾向于 提早替换其传感器和电池作为预防措施。结果是开发成本相对提高。
发明内容
本发明的目的尤其是对开发条件和物理量测量值的记录和传送设备维护进行改
業
口 ο根据本发明，一种如上所述类型的记录与传送设备，其特征在于-传感器包括电池附近的温度的测量装置，用于向发送器提供测量的温度值的连接，该发送器用于以确定的间隔传送除了至 少一个物理量的数值之外的这些测量的温度值，以及所述接收器用于存储测量的温度值，通过考虑这些测量的温度值来估计电池 的寿命，并确定该电池的更换日期有利地，接收器用于创建随时间变化的电池的温度概图，及包括测量的温度概图 与类型概图相比较的装置，以估计电池的可能寿命。优选地，接收器包括适于当测量温度值越过阈值时便可开启警报的电路。特别是，在测量传感器装备水表的情况中，接收器包括温度小于0°C的警报开启温 度低阈值，以便于预防冻结的危险。
接收器同样包括警报开启的温度高阈值，尤其是在60°C的数量级，这与电池或传 感器本身或其他部件能承受的最高温度相对应。如上所述的设备，置于流体分配网络中是有利的，特别是供水网络中，传感器置于 流体流量器(流速器、计数器)中，传感器的发送器使得确保消耗的远程记录。本发明同样涉及到由电池供电的自主测量传感器，用于物理量测量值的记录和传 送的设备，包括适于在不同时刻传送由传感器提供的至少一个测量值的发送器，特征在于 包括所述电池附近的温度的测量装置，和用于向发送器提供测量的温度值的连接，发送器 用于以确定的间隔传送除了至少一个物理量的数值之外的这些测量的温度值。
本发明的组成，参照如上所述，包括以下以非限制性实施例的方式并参照附图而 详细给出的一些其它装置.如图所示-图1是在水表中的物理量测量值的记录和传送设备的简化示意图；-图2是带有温度测量装置和发送器的电路的简化示意图；-图3是随时间变化的可能的温度概图的图解。
具体实施例方式如以图解形式呈现的图1所示，可以看到物理量测量值的记录和传送的设备或仪 器。该设备包括至少一个由电池2供电的自主测量传感器1，包括带有天线4的发送器3， 适于在不同时刻通过射频传送至少一个由传感器1测量的值。该设备还包括用于采集由发 送器3传送的值的接收器5。另一种变型，发送器3能用有线装置连接到接收器5而不包括 天线。测量传感器1可以为在上述专利申请FR2904688中描述的类型，安装在水表D上。 测量传感器1包括对金属元件的旋转敏感的换能器和适于建立与上述的旋转相应的数字 信息。传感器连同其换能器与水表D靠着放置，与消耗相应的数字信息被发送到被编程用 于处理这些信息并与发送器3通信的微处理器6。通过图1的示意图，示出自主的传感器1。当然，多个传感器比如传感器1，与多个 计数器D相应，能与构成中央站点的同一接收器5相关。普遍的方式，本发明涉及具有广泛意义的传感器，并且更精确地涉及在室温下敏 感的液体或者气体流量(速)器(比如水表)，这是因为液体本身对于温度是敏感的(比如 水的冻结)，或者当中的计数设备由于采用的技术(为液态晶体或者电池的低温，为相同的 电池或是某些塑料材质提供高温)的原因而更得敏感。电路包括在传感器中能够通信的微处理器6，可以周期性地读取和传送所述或一 些相关的物理量，特别是在流体流量(速)器中输送的液体的量。此类测量传感器的一个重要的优点是它使得能实现消耗的远程记录，而不必需为 了读取传感器的而让一个人周期性地移动。不过，这种自主的传感器不能保证供电电池2
是否一直有效。为了维持设备的工作状态，应当确保对传感器1的有效维护，同时在供电电池2还 没有达到寿命终点之前对它们进行更换。为了避免在电池寿命终结和传感器更换之间的一个或者一些物理量记录的缺失，电池生产厂家倾向于对电池余量进行超高设计和对可能的 使用寿命进行低估计。而经营者则倾向于在低估计的电池寿命终结之前更换传感器。因此， 传感器的更换比应当更换更频繁，这就造成了开发的额外费用。本发明预计在由传感器1提供的与该传感器的首要功能直接关连的主要数据上 系统地添加涉及到传感器设备直接邻近的环境温度的次更信息，以便以更为精确的方式估 计电池寿命。此外，这种设备能在越过预定温度阈值的如下状况下发出警报，如带来水表的冻 结风险的过低温度，或是比如当置于欧洲南部充足的日照下带来电池或是传感器设备的塑 料材质损坏的风险的过高的温度。依照本发明，测量传感器1包括置于电池2附近的温度测量装置7。这种测量装置 7可由钼电阻或是适用于设计的应用的任何其他已知的温度测量装置形成。测量装置7能 与电池2及电路一同埋入维护或保护的保护层中，保护层尤其是塑料材质。测量装置7可连接到微处理器6的端子。在测量装置7和发送器3之间建立连 接。由微处理器6控制的发送器3向指派给它的传感器传送除一个或一些物理量尤其是输 送的液体的量的值以外的有确定的间隔的温度测量值。每天以规则的间隔对温度进行四次 测量，在此种情况下，温度测量值的传送每6小时进行一次。设计接收器5用于存储温度值，考虑这些测量值用于估计所考虑的传感器中电池 2的寿命及确定电池的更换日期。为此，接收器5包括计算单元8，包括被编程用于实施测 量值存储和电池寿命的估计的操作的微处理器和存储器。传感器1的微处理器6用于与发送器3的接收与电池的邻近温度不同的另外的信 息，例如尤其是在流体流量器(流速器、计数器)情况下消耗的量、液压，或者是其他的通过 一个或多个例如连接9的连接提供给微处理器的物理量，对它们进行处理并传送到发送器 3。能够实现温度的辅助测量的系统化，以降低边缘价格，因为微处理器通常包括补 偿内部时钟漂移的温度测量装置。关于测量的精确度，有士 1°C的误差是完全可以接受的， 这个与低成本的解决方案是相兼容的，没有特别校准的必要。能给接收器5的计算单元8的存储器装载电池的各种类型的温度概图，与可能的 最高寿命相对应。图3表明了 3种可能类型的概图，温度由纵坐标表示，时间由横坐标表示。概图(profil)A与长寿命相对应该状况为电池位于适当平均的15°C数量级的温 度下，温度的变化包括在，例如，0°C和30°C之间，电池的寿命估计为20年。概图B与平均寿命相对应，例如15年。该状况为电池位于包括在例如_2°C和40°C 之间的温度下。概图C与短寿命相对应。该状况为电池位于较为严酷的温度条件下，-10°C到50°C 之间，例如将传感器置于山区或是曝于日照地区。计算单元8存储测量温度值，创建实际概图(profil)E和与图3展示的类型的概 图相对照，并从中推断电池的可能寿命。所表现出的概图E溢过概图A但位于概图B以内， 这样的寿命应被估计为概图B类型的，为15年。为了使之简化，只列举了图3所示的3种概图，但当然可以精制这些类型概图，以
5及计算这些测量值越过概图的温度极限的频率。计算单元8的另一个有利之处在于，当测量温度值越过确定阈值时，计算单元8启 动警报。例如，在可能由于冻结而损坏水表的情况下，当由传感器1指出的温度小于例 如_5°C或-10°C，计算单元8启动最好是向网络的经营者发送警报，通知使用者其水表有冻 结风险并采取补救措施以便核查、改进流量器的隔热。同样，在高温的情况下，例如可能摧毁一块电池的、超过+60°C的温度，通过计算单 元8发送警报，通常是向网络的经营者，为了向其指出电池正在承受着致其不能正常运行 的不利的过热条件，他们需采取措施来纠正这种过热的状况。第一个实际的应用例子涉及到供水公司。本发明使得能够在非常冷的时期识别流 量器(流速器、计数器)处于有可能冻结的极其低的温度下，并因此避免给供水公司和使用 者造成重大的泄漏和有偿水的流失的无法挽救的损失。根据计算单元8提供的温度信息， 供水公司能采取预防措施，例如鼓励相关用户通过安装罩上水表的隔热设备来预防该问 题。其他应用的例子涉及管理传感器放置场所的供水公司，传感器放置场所在夏天处 于极其高的温度下，对电池寿命具有有害影响。在此基础上，公司能利用这些信息以改善处 于极高温下的传感器的期望寿命，拟订提前更换的计划，安装热保护。本发明大大改善了自主测量传感器的维护。那些配备有远程记录传感器的流量器 (流速器、计数器)装备的经营成本将明显降低。
权利要求
一种物理量测量值的记录和传送设备，包括至少一个由电池(2)供电的自主测量传感器(1)，包括适于在不同时刻传送由所述传感器测量的至少一个测量值的发送器(3)，和用于接收所述发送器传送的数值的接收器(5)，其特征在于所述传感器(1)包括测量所述电池(2)附近的温度的测量装置(7)，用于向发送器(3)提供测量的温度值的连接，所述发送器用于以确定的间隔传送除了至少一个物理量的数值之外的这些测量的温度值，以及所述接收器(5)用于存储所述测量的温度值，通过考虑这些测量的温度值来估计电池的寿命，并确定所述电池的更换日期。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述接收器(3)用于建立所述电池的温度随 时间的变化概图(E)，并包括比较测量的温度的概图和类型概图(A、B、C)以用来估计所述 电池的可能寿命的装置(8)，。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述接收器(3)包括电路(8)，用于当 测量的温度值越过确定的阈值时开启警报。
4.如权利要求3所述的设备，带有装备水表(D)的测量传感器，其特征在于，所述接收 器(3)包括小于0°C的警报开启温度低阈值，以便预防冻结的危险。
5.如上述任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述接收器(3)包括与该电池所 能承受的最高温度相对应的警报开启温度高阈值。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述警报开启温度高阈值在60°C的数量级。
7.如上述任一项权利要求所述的设备，其特征在于安装在流体特别是水的分配网络 中，传感器(1)被安置在流体流量器(D)上，传感器的发送器(3)使得确保对消耗的远程记 录。
8.一种由电池供电的物理量的自主测量传感器，用于如上述任一项权利要求所述的测 量值的记录和传送设备，包括适于在不同时刻传送至少一个测量值的发送器，其特征在于 包括测量所述电池⑵附近的温度的测量装置(7)，和用于向所述发送器(3)提供测量的温 度值的连接，所述发送器用于以确定的间隔传送除了至少一个物理量的数值之外的这些测 量的温度值。
全文摘要
一种物理量测量值的记录和传送设备，包括至少一个由电池(2)供电的自主测量传感器(1)，包括适于在不同时刻传送由所述传感器测量的至少一个测量值的发送器(3)，和用于接收所述发送器传送的数值的接收器(5)，所述传感器(1)包括所述电池(2)附近的温度的测量装置(7)，用于向发送器(3)提供测量的温度值的连接，所述发送器用于以确定的间隔传送除了所述至少一个物理量的数值之外的这些测量的温度值，以及所述接收器(5)用于存储所述测量的温度值，通过考虑这些测量的温度值来估计电池的寿命，并确定所述电池的更换日期。
文档编号H01M10/48GK101981461SQ200980111472
公开日2011年2月23日 申请日期2009年3月27日 优先权日2008年4月2日
发明者J-P·博尔里 申请人:苏伊士环境集团