[发明专利]用于收集公用事业消费数据的数据收集系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在中心站从大量消耗站点收集公用事业消费(utilityconsuption)数据的数据收集系统和方法。

背景技术

不同类型的公用事业消费，例如水，电，油和气，通常是由设置在各自消耗站点的公用事业设备计量表(utility meter)来计量。单独地读取这样的公用事业设备计量表是耗时，费力和昂贵的，因此设计出很多仪表计量读取系统来允许自动读取。例如美国专利US6,819,292中所描述的，一种常用技术是在公用事业设备计量表中结合发射机应答器，发射机应答器能够在需要的时候被激活，通过无线短距离信道向移动读取单元发送计量表读数，移动读取单元随后可以通过长距离传输信道或电话线向中心站传送该信息。使用的另一种技术是每个公用事业设备计量表以周期性间隔直接向中心站发送信息。

对于中心站来说接收不同公用事业设备计量表在相对短的时间间隔计量的公用事业消费数据是很重要的。这使中心站能够更好的跟踪需求的波动，尤其是在分布式系统中局部泄漏。例如，如果在一个特定站点动力的流动速率等于两个或多个没有泄漏的特定站点的流动速率的总和，各自站点流动速率的巨大差异表示存在泄漏。

当然，可以通过从各自的消耗站点向中心站频繁的传输公用事业消费数据来更好的跟踪不同消耗站点的流动速率。然而，来自于消耗站点的数据传输通常由电池提供能量。因此，这些电池的耗用功率，并且由此需要重新充电或替换，在很大程度上取决于向中心站传输数据的频率。

发明内容

本发明主要的目的是提供一种在中心站从大量消耗站点收集公用事业消费数据的数据收集系统和方法，这种系统和方法在上述各方面有很多重要的优点。

根据本发明的一个方面，提供了一种在中心站从大量消耗站点收集公用事业消费数据的数据收集系统，包括：

用于每个站点的仪表计量单元，包括：用于计量各自站点的公用事业消费的测量设备；用于存储在连续的相对短时间间隔之内测量的公用事业消费的存储设备；和短距离收发器；

用于每个消耗站点的增强器(booster)单元，包括：用于通过短距离传输信道与各自站点的仪表计量单元的短距离收发器通信的短距离收发器；和用于通过长距离传输信道向中心站发送公用事业消费数据的长距离发射器；和

控制系统，周期性地把增强器单元从相对长的休眠状态激活到相对短的活动状态，在活动状态期间，增强器单元通过短距离传输信道从各自的仪表计量单元接收在增强器单元的先前休眠状态期间存储在仪表计量单元中的公用事业消费数据；和通过长距离传输信道向中心站发送接收的公用事业消费数据。

根据本发明的另一个方面，提供了一种在中心站从大量消耗站点收集公用事业消费数据的方法，包括：在每个站点的仪表计量单元测量公用事业消费；在仪表计量单元中存储在大量连续的，相对短的时间间隔之内测量的公用事业消费；在各自站点把通常处于休眠状态的增强器单元周期性地激活到一个活动状态，在活动状态期间，增强器单元通过短距离传输信道从各自的仪表计量单元接收在增强器单元的先前休眠状态期间存储在仪表计量单元中的公用事业消费数据，并且通过长距离传输信道向中心站发送接收的公用事业消费数据。

在描述的优选实施例中，增强器单元的每个休眠状态的长度比每个活动状态大好几个数量级，这样使用需要更低频率的替换或重新充电的电池成为可能，同时仍然向中心站提供具有相对短的时间间隔的公用事业消费数据，使之能够更好的跟踪不同站点的公用事业消费。

根据描述的优选实施例中的另一个特性，增强器单元的长距离发射器是一种跳频扩频发射器这样来减少干涉其他传输的可能性。

根据描述的优选实施例中的另一个特性，仪表计量单元的短距离收发器是一种发射机应答器，它响应增强器单元在增强器单元的每个活动状态的开始通过短距离传输信道向仪表计量单元发送的询问信号，通过短距离传输信道向增强器单元发送公用事业消耗数据。

在描述的优选实施例中，将测量的公用事业消耗存储在存储设备中的每个相对短的时间间隔，是以分钟来计量的(在描述的例子中是15分钟)，并且增强器单元的每个休眠状态是以小时计量的(在描述的例子中是4小时)，这样在增强器单元的每个活动状态期间，它通过短距离传输信道从仪表计量单元接收大量读数(在描述的例子中是16个读数)，并且通过长距离传输信道把它们发送给中心站。