DE102013114665B4

DE102013114665B4 - Sensorkopf für die Auslesung von Energiedaten an einem Energiezähler sowie eine entsprechende Messanordnung und ein entsprechendes Verfahren

Info

Publication number: DE102013114665B4
Application number: DE102013114665.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kobold
Original assignee: Gira Giersiepen GmbH and Co KG
Current assignee: Gira Giersiepen GmbH and Co KG
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2015-07-16
Anticipated expiration: 2033-12-21
Also published as: DE102013114665A1

Abstract

Sensorkopf (1) mit einem Sensorkopfgehäuse (2), das an einer Eingangsseite (3), mit der der Sensorkopf (1) auf eine Sendeschnittstelle (21) eines Energieverbrauchszähler (20) aufgesetzt werden kann, um Daten, wie Kenndaten oder Energieverbrauchsdaten, von dem Energieverbrauchszähler (20) auszulesen, eine Empfangsschnittstelle (4) zum Auslesen eines von dem Energieverbrauchszähler (20) ausgegebenen Signals, das kennzeichnend für von dem Energieverbrauchszähler (20) vorgehaltene Daten ist, aufweist, wobei der Sensorkopf (1) weiterhin eine Übertragungsschnittstelle (5) für die Übertragung des Signals oder eines aus dem Signal gewandelten Signals an eine Vorrichtung (30) zur Anzeige oder zur Weiterverarbeitung des ausgelesenen oder gewandelten Signals aufweist, und wobei der Sensorkopf (1) an einer Ausgangsseite (6) eine Sendeschnittstelle (7) zum Auslesen der Daten des Energieverbrauchszählers (20) aufweist, an der das von dem Energieverbrauchszähler (20) ausgegebene Signal identisch oder gewandelt bereitgestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal von einem System für die Gebäudeautomatisierung über die Übertragungsschnittstelle (5) an den Sensorkopf (1) und über die Sendeschnittstelle (8) der Eingangsseite (3), die mit einer Empfangsschnittstelle (22) des Energieverbrauchszählers (20) kommunikativ gekoppelt ist, an den Energieverbrauchszähler (20) übertragen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensorkopf für die Auslesung von Energieverbrauchsdaten an einem Energieverbrauchszähler sowie eine entsprechende Messanordnung und ein entsprechendes Verfahrens.
Ein gattungsgemäßer Sensorkopf weist ein Sensorkopfgehäuse auf, das an einer Eingangsseite, mit der der Sensorkopf auf eine Sendeschnittstelle eines Energieverbrauchszählers aufgesetzt werden kann, um Daten, wie Kenndaten oder Energieverbrauchsdaten, von dem Energieverbrauchszähler auszulesen, eine Empfangsschnittstelle zum Auslesen eines von dem Energieverbrauchszähler ausgegebenen Signals, das kennzeichnend für den von dem Energieverbrauchszähler vorgehaltene Daten ist, aufweist. Der Sensorkopf weist weiterhin eine Übertragungsschnittstelle für die Übertragung des Signals oder eines aus dem Signal gewandelten Signals an eine Vorrichtung zur Anzeige oder zur Weiterverarbeitung des ausgelesenen oder gewandelten Signals auf. Der Sensorkopf weist an einer Ausgangsseite eine Sendeschnittstelle zum Auslesen der Daten des Energieverbrauchszählers auf, an der das von dem Energieverbrauchszähler ausgegebene Signal identisch oder gewandelt bereitgestellt wird. Die Vorrichtung zur Anzeige oder zur Weiterverarbeitung des ausgelesenen oder gewandelten Signals kann Bestandteil eines Gebäudeautomatisierungssystems, beispielsweise basierend auf dem KNX-Standard, sein. Der gattungsgemäße Sensorkopf kann somit dazu dienen, von dem Energieverbrauchszählergewonnene Daten, beispielsweise Energieverbrauchsdaten, für die Gebäudeautomatisierung nutzbar zu machen. Einen derartigen Sensorkopf beschreibt die US 2012/0182006 A1 . Ein Sensorkopf, bei dem die Sende- und Empfangsschnittstellen optische Schnittstellen sind, ist aus der US 2012/0280832 A1 bekannt. Die DE 20 2010 000 959 U1 zeigt eine optische Schnittstelle zu einem Energiezähler.
Derartige Sensorköpfe haben jedoch den Nachteil, dass sie im Betrieb, das heißt wenn sie auf den Energieverbrauchszähler aufgesetzt sind, die Schnittstellen zum Auslesen der im Energieverbrauchszähler vorgehaltenen Daten verdecken, so dass es nicht mehr möglich ist, die Daten über einen weiteren Sensorkopf, beispielsweise im Zuge der Energieverbrauchsablesung durch ein Energieversorgungsunternehmen, auszulesen.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen gattungsgemäßen Sensorkopf derart weiterzuentwickeln, dass er auch dann noch einen Zugriff auf die an der Schnittstelle des Energieverbrauchszählers bereitgestellten Signale erlaubt, wenn der Sensorkopf auf die Schnittstelle des Energieverbrauchszählers ausgesetzt ist und diese bedeckt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sensorkopf mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Der nebengeordnete Patentanspruch 7 betrifft eine entsprechende Messanordnung und der nebengeordnete Anspruch 9 ein entsprechendes Verfahren. Die abhängigen Ansprüche betreffen jeweils vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Der erfindungsgemäße Sensorkopf zeichnet sich dadurch aus, dass ein Signal von einem System für die Gebäudeautomatisierung über die Übertragungsschnittstelle an den Sensorkopf und über die Sendeschnittstelle der Eingangsseite, die mit einer Empfangsschnittstelle des Energieverbrauchszählers kommunikativ gekoppelt ist, an den Energieverbrauchszähler übertragen ist. Bei einer einfachsten Ausführungsform weist der Sensorkopf somit eine Signalrepeaterfunktion auf, wobei an einer Seite des Sensorkopfgehäuses, über welche der Sensorkopf nicht auf den Energieverbrauchszähler aufgesetzt ist, eine Sendeschnittstelle bereitgestellt ist, über die das von dem Energieverbrauchszähler ausgegebene Signal identisch ausgegeben wird. Bei einer anderen Ausführungsform wird an der Sendeschnittstelle an der Ausgangsseite des Sensorkopfes das von dem Energieverbrauchszähler ausgegebene Signal abgewandelt wiedergegeben.
Um eine möglichst gute Kompatibilität der auf der Ausgangsseite des Sensorkopfes vorgesehenen Sendeschnittstelle mit üblichen Sensorköpfen für das Auslesen von Energieverbrauchszählern sicherzustellen, ist bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Sendeschnittstelle an der Ausgangsseite baugleich zu einer Sendeschnittstelle zum Auslesen von Daten eines Energieverbrauchszählers ausgebildet ist.
Besonders bevorzugt sind die Empfangsschnittstelle und die Sendeschnittstelle des Sensorkopfes an gegenüberliegenden Seiten des Sensorkopfgehäuses ausgebildet. Bei einer Ausführungsform ist daher die Ausgangsseite mit der Sendeschnittstelle an einer der Eingangsseite gegenüberliegenden Seite des Sensorkopfgehäuses ausgebildet.
Grundsätzlich ist die verwendete Schnittstellentechnologie des erfindungsgemäßen Sensorkopfes auf keine bestimmten Technologien beschränkt. Die gewählte Schnittstellentechnologie muss lediglich mit der von dem Energieverbrauchszähler verwendeten Technologie kompatibel sein. Je nach Ausführungsform des Sensorkopfes ist es daher denkbar, dass die Sende- und/oder Empfangsschnittstellen optische, induktive oder kapazitive Schnittstellen sind, wobei an der Sendeschnittstelle der Ausgangsseite ein optisches, ein induktives oder ein kapazitives Signal ausgegeben wird. Besonders bevorzugt sind die Schnittstellen als Infrarotschnittstellen ausgebildet.
Um einen bidirektionalen Signalaustausch zwischen dem Sensorkopf und dem Energieverbrauchszähler bzw. zwischen dem Sensorkopf und einem weiteren Sensorkopf zu ermöglichen, ist bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Eingangsseite weiterhin eine Sendeschnittstelle und/oder die Ausgangsseite weiterhin eine Empfangsschnittstelle aufweist.
Vorzugsweise wird der erfindungsgemäße Sensorkopf im Rahmen der Gebäudeautomatisierung verwendet. Dazu ist bei einer Ausführungsform die Übertragungsschnittstelle für die Übertragung des Signals oder eines aus dem Signal gewandelten Signals an eine Vorrichtung zur Anzeige oder zur Weiterverarbeitung des ausgelesenen oder gewandelten Signals eine bidirektionale Schnittstelle. Dies erlaubt es, dass mittels des Sensorkopfes über ein System für die Gebäudeautomatisierung Einfluss auf die in dem Energieverbrauchszähler vorgehaltenen Daten genommen wird. Weiterhin können bei dieser Ausführungsform Steuersignale über das Gebäudeautomatisierungssystem vermittels des Sensorkopfes an den Energieverbrauchszähler weiterleitet werden.
Die erfindungsgemäße Messanordnung besteht aus einem Energieverbrauchszähler mit einer Sendeschnittstelle zum Auslesen von Daten sowie einem ersten Sensorkopf der zuvor beschriebenen Art, wobei über die Übertragungsschnittstelle das ausgegebene oder das gewandelte Signal an ein System für die Gebäudeautomatisierung übertragen wird.
Die Messanordnung kann weiterhin einen weiteren Sensorkopf, beispielsweise einen herkömmlich, aus dem Stand der Technik bekannten Sensorkopf mit einem Sensorkopfgehäuse aufweisen, wobei das Sensorkopfgehäuse eine Eingangsseite aufweist, mit der der weitere Sensorkopf auf die Ausgangsseite des ersten Sensorkopfes aufgesetzt ist, so dass eine Empfangsschnittstelle des weiteren Sensorkopfes zum Auslesen von Daten des Energieverbrauchszählers mit der Sendeschnittstelle auf der Ausgangsseite des ersten Sensorkopfes für den Signalaustausch kommunikativ gekoppelt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren für die Auslesung von Daten, wie Kenndaten oder Energieverbrauchsdaten, eines Energieverbrauchszählers weist die Schritte auf:

– Aufsetzen eines Sensorkopfes der zuvor beschriebenen Art auf eine Sendeschnittstelle eines Energieverbrauchszählers zum Auslesen eines von dem Energieverbrauchszähler ausgegebenen Signals, das kennzeichnend für die von dem Energieverbrauchszähler vorgehaltenen Daten ist, und Auslesen des Signals;
– Ausgeben des ausgelesenen Signals oder eines daraus gewandelten Signals über die Sendeschnittstelle auf der Ausgangsseite des Sensorkopfes;
– Ausgeben des ausgelesenen Signals oder eines daraus gewandelten Signals über die Übertragungsschnittstelle an ein System für die Gebäudeautomatisierung; und
– Übertragen eines Signals von einem System für die Gebäudeautomatisierung über die Übertragungsschnittstelle an den Sensorkopf und über die Sendeschnittstelle der Eingangsseite, die mit einer Empfangsschnittstelle des Energieverbrauchszählers kommunikativ gekoppelt ist, an den Energieverbrauchszähler aufweisen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachstehenden Figur erläutert. Diese zeigt eine Messanordnung, bestehend aus einem erfindungsgemäßen Sensorkopf 1, einem Energieverbrauchszähler 20 und einem weiteren Sensorkopf 40.
Der Energieverbrauchszähler 20 ist beispielsweise ein üblicher Haushaltsstromzähler, bei dem über zwei optische Schnittstellen, eine Sendeschnittstelle 21 und eine Empfangsschnittstelle 22, in dem Verbrauchszähler 20 vorgehaltene Energieverbrauchswerte, oder andere den Energieverbrauchszähler betreffende Funktionsdaten ausgelesen bzw. in dem Energieverbrauchszähler 20 hinterlegt werden können. Die Schnittstellen 21, 22 sind als IR-Schnittstellen ausgebildet.
Der Sensorkopf 1 weist eine im Wesentlichen quaderförmige Grundform auf, wobei an gegenüberliegenden Seiten jeweils ein Paar aus einer Sendeschnittstelle 7, 8 und einer Empfangsschnittstelle 4, 9 angeordnet ist. Das Schnittstellenpaar 4, 8 auf der Eingangsseite 3 des Sensorkopfes 1 ist auf das Schnittstellenpaar 21, 22 des Energieverbrauchszählers 20 derart abgestimmt, dass der Sensorkopf 1 so auf den Energieverbrauchszähler 20 aufgesetzt werden kann, dass die Sendeschnittstelle 8 des Sensorkopfes 1 mit der Empfangsschnittstelle 22 des Energieverbrauchszählers 20 und die Empfangsschnittstelle 4 mit der Sendeschnittstelle 21 kommunikativ gekoppelt ist.
Die Eingangsseite 3 des Sensorkopfgehäuses 2 ist genau gegenüberliegend zu der Ausgangsseite 6 angeordnet, so dass das Schnittstellenpaar 4, 8 auf der Eingangsseite 3 genau gegenüberliegend von dem Schnittstellenpaar 7, 9 auf der Ausgangsseite 6 angeordnet ist. Dies ermöglicht es, dass bei auf dem Energieverbrauchszähler 20 aufgesetztem Sensorkopf 1 ein weiterer Sensorkopf 40 über ein entsprechendes Schnittstellenpaar mit einer Sendeschnittstelle 44 und einer Empfangsschnittstelle 43 auf die Empfangsschnittstelle 9 bzw. die Sendeschnittstelle 7 des Sensorkopfes 1 aufgesetzt werden kann. Der Sensorkopf 1 kann darauf ausgelegt sein, über das Schnittstellenpaar 7, 9 genau das Signal auszugeben, welches über das Schnittstellenpaar 21, 22 des Energieverbrauchszählers 20 ausgegeben wird. Der Sensorkopf 1 kann jedoch auch darauf ausgelegt sein, über das Schnittstellenpaar 7, 9 ein Signal auszugeben, welches auf eine bestimmte, gewünschte Weise abgewandelt ist.
Der Sensorkopf 1 ist über eine Übertragungsschnittstelle 5 mit einem System für die Gebäudeautomatisierung 30 verbunden. Dies kann beispielsweise ein System sein, das auf dem KNX-Standard basiert. Mit Hilfe des Sensorkopfes 1 können somit die von dem Energieverbrauchszähler 20 bezogenen Daten an das Gebäudeautomatisierungssystem 30 weitergegeben werden, um dort für die Gebäudeautomatisierung verwendet werden zu können. Gleichzeitig kann der Sensorkopf 1 auch darauf ausgelegt sein, entsprechend einer Ansteuerung über das Gebäudeautomatisierungssystem 30 und unter Verwendung der Sendeschnittstelle 8 über die Empfangsschnittstelle 22 Daten in dem Energieverbrauchszähler 20 zu schreiben oder zu manipulieren.
Das Schnittstellenpaar 7, 9 auf der Ausgangsseite 6 ermöglicht es, dass in bewährter Weise über einen handelsüblichen Sensorkopf 40 die von dem Energieverbrauchszähler 20 über die Sendeschnittstelle 21 ausgegebenen Daten (manipuliert oder als Originaldaten) bezogen werden können. Gleichzeitig stellt der Sensorkopf über die Empfangsschnittstelle 9 sowie die Sendeschnittstelle 8 ein Schnittstellenpaar zur Verfügung, welches mit der Empfangsschnittstelle 22 des Energieverbrauchszählers 20 kommunikativ gekoppelt ist, so dass über den weiteren Sensorkopf 40 auch Daten vermittels des erfindungsgemäßen Sensorkopfes 1 in den Energieverbrauchszähler 20 geschrieben werden können. Der weitere Sensorkopf 40 ist über eine Datenschnittstelle 45 mit einem Lesegerät 50 zur Visualisierung, Speicherung und gegebenenfalls Manipulation der gemessenen Signale verbunden.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Claims

Sensorkopf (1) mit einem Sensorkopfgehäuse (2), das an einer Eingangsseite (3), mit der der Sensorkopf (1) auf eine Sendeschnittstelle (21) eines Energieverbrauchszähler (20) aufgesetzt werden kann, um Daten, wie Kenndaten oder Energieverbrauchsdaten, von dem Energieverbrauchszähler (20) auszulesen, eine Empfangsschnittstelle (4) zum Auslesen eines von dem Energieverbrauchszähler (20) ausgegebenen Signals, das kennzeichnend für von dem Energieverbrauchszähler (20) vorgehaltene Daten ist, aufweist, wobei der Sensorkopf (1) weiterhin eine Übertragungsschnittstelle (5) für die Übertragung des Signals oder eines aus dem Signal gewandelten Signals an eine Vorrichtung (30) zur Anzeige oder zur Weiterverarbeitung des ausgelesenen oder gewandelten Signals aufweist, und wobei der Sensorkopf (1) an einer Ausgangsseite (6) eine Sendeschnittstelle (7) zum Auslesen der Daten des Energieverbrauchszählers (20) aufweist, an der das von dem Energieverbrauchszähler (20) ausgegebene Signal identisch oder gewandelt bereitgestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal von einem System für die Gebäudeautomatisierung über die Übertragungsschnittstelle (5) an den Sensorkopf (1) und über die Sendeschnittstelle (8) der Eingangsseite (3), die mit einer Empfangsschnittstelle (22) des Energieverbrauchszählers (20) kommunikativ gekoppelt ist, an den Energieverbrauchszähler (20) übertragen ist.
Sensorkopf (1) nach Anspruch 1, bei dem die Sendeschnittstelle (7) an der Ausgangsseite (6) baugleich zu einer Sendeschnittstelle (21) zum Auslesen von Daten eines Energieverbrauchszählers (20) ausgebildet ist.
Sensorkopf nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Ausgangsseite (6) mit der Sendeschnittstelle (7) an einer der Eingangsseite (3) gegenüber liegenden Seite des Sensorkopfgehäuses (2) ausgebildet ist.
Sensorkopf (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Sende- und Empfangsschnittstellen (4, 7) optische, induktive, oder kapazitive Schnittstellen sind, und bei dem an der Sendeschnittstelle (7) der Ausgangsseite (6) ein optisches, ein induktives, oder ein kapazitives Signal ausgegeben wird.
Sensorkopf nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Eingangsseite (3) weiterhin eine Sendeschnittstelle (8) und/oder die Ausgangsseite (6) weiterhin eine Empfangsschnittstelle (9) für den bidirektionalen Signalaustausch aufweist.
Sensorkopf nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Übertragungsschnittstelle (5) für die Übertragung des Signals oder eines aus dem Signal gewandelten Signals an eine Vorrichtung zur Anzeige oder zur Weiterverarbeitung des ausgelesenen oder gewandelten Signals eine bidirektionale Schnittstelle ist.
Messanordnung aus einem Energieverbrauchszähler (20) mit einer Sendeschnittstelle (21) zum Auslesen von Daten und mit einem ersten Sensorkopf (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der über die Übertragungsschnittstelle (5) das ausgegebene oder das gewandelte Signal an ein System für die Gebäudeautomatisierung (30) übertragen ist.
Messanordnung nach Anspruch 7, die einen weiteren Sensorkopf (40) mit einem Sensorkopfgehäuse (41) aufweist, das eine Eingangsseite (42) aufweist, mit der der weitere Sensorkopf (40) auf die Ausgangsseite (6) des ersten Sensorkopfes (1) aufgesetzt ist, sodass eine Empfangsschnittstelle (43) des weiteren Sensorkopfes (40) zum Auslesen von Daten des Energieverbrauchszähler (20) mit der Sendeschnittstelle (7) auf der Ausgangsseite (6) des ersten Sensorkopfes (1) für den Signalaustausch kommunikativ gekoppelt ist.
Verfahren für die Auslesung von in einem Energieverbrauchszähler (20) vorgehaltener Daten, wie Kenndaten oder Energieverbrauchsdaten, das die Schritte aufweist: – Aufsetzen eines Sensorkopfes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auf eine Sendeschnittstelle (21) eines Energieverbrauchszählers (20) zum Auslesen eines von dem Energieverbrauchszähler (20) ausgegebenen Signals, das kennzeichnend für von dem Energieverbrauchszähler (20) vorgehaltene Daten ist, und Auslesen des Signals; – Ausgeben des ausgelesenen Signals oder eines daraus gewandelten Signals über die Sendeschnittstelle (7) auf der Ausgangsseite (6) des Sensorkopfes (1); – Ausgeben des ausgelesenen Signals oder eines daraus gewandelten Signals über die Übertragungsschnittstelle (5) an ein System für die Gebäudeautomatisierung (30); und – Übertragen eines Signals von einem System für die Gebäudeautomatisierung über die Übertragungsschnittstelle (5) an den Sensorkopf (1) und über die Sendeschnittstelle (8) der Eingangsseite (3), die mit einer Empfangsschnittstelle (22) des Energieverbrauchszählers (20) kommunikativ gekoppelt ist, an den Energieverbrauchszähler (20).