Predplatný systém a spôsob dodávky vody alebo plynu prostredníctvom inteligentnej bezdrôtovej karty a merač pre predmetný systém

Tento vynález sa týka predplatného systému pre merače dodávky vody alebo plynu a konkrétnejšie efektívnej metódy a systému, ktorý reguluje dodávku vody alebo plynu pri súčasnom získaní podstatných informácií merača prostredníctvom inteligentnej bezdrôtovej karty. Tento vynález sa týka tiež merača na elektronické meranie spotreby vody alebo plynu.Doteraz vykonávali vodárenské a plynárenské spoločnosti odpočet spotreby takýchto služieb v mieste používateľa, aby mohli následne vyúčtovať príslušné služby spotrebiteľovi. Nedávno boli však navrhnuté nové technologické systémy ako napríklad predplatný systém pre dodávky elektrickej energie, vody alebo plynu ako spôsob na prekonanie niektorých nevýhod tradičných systémov vyúčtovania.Bol vyvinutý predplatný systém s cieľom nákupu dodávok elektrickej energie, vody alebo plynu priamo z ústredne. Informácie o zakúpenom nmožstve sa následne prenesú do meracieho zariadenia, ktoré je nainštalované u klienta (napríklad obchod, prevádzka, kancelária, dom, byt a pod.), kde sa služba používa. Systém príjme informáciu o predplatení a prenesie množstvo získané v ústredni. Meracie zariadenie zvyčajne pozostáva z mechanického merača, ktorý je umiestnený mimo priestorov klienta. Zvyčajne obsahuje rozhranie alebo terminál umiestnený v blízkosti merača, ktorý načíta informácie o predplatení, alebo je takéto rozhranie pripojené k meraču prostredníctvom kábla alebo prostredníctvom rovnakých káblov systému dodávky vody alebo plynu, v prípade, ak je tento merač umiestnený v priestoroch klienta. Nevýhodou týchto predplatných systémov je, že potrebujú špecifické zariadenia, ktoré sú nákladné alebo náročné na inštaláciu. Ďalším problémom je ich neschopnosť posielať informácie o spotrebe späť do ústredne, spôsob, akým je kredit využitý,ktorý merač využíva takýto kredit, ako aj informácie týkajúce sa neoprávneného používania merača. Tento druh systémov je známy ako jednosmerný komunikačný systém.Ďalší druh známeho predplatného systému je tiež založený na nákupe dodávok vody alebo plynu priamo z ústredne alebo iných vopred priradených staníc. Informácia o nakúpenom množstve je uložená na karte s magnetickým pásikom alebo na kontaktnej čipovej karte (ďalej len kontaktná karta). Tento konkrétny predplatný systém nevyhnutne vyžaduje, aby mal mechanický merač vody alebo plynu čítačku externých kariet alebo magnetický kľúč a ďalšie kontrolné zariadenia, ktoré monitorujú m 3 dodávok vody alebo plynu. Zariadenie na čítanie kariet má slot, do ktorého sa zasunie kontaktná karta s cieľom prenosu informácií predplatnej služby. Príklady tohto systému sú popísané vo vynálezoch FR 2 777 677, EP O 863 492, CN 1952613,1952617, CN 2257636, CN 2444211, CN 2565000, CN 2727862, CN 2784887, CN 2837796 a W 0 99/42963.Predsa však existuje veľká nevýhoda tohto druhu meračov s čítačkou predplatných kariet. Čítacie zariadenie musí byť prístupné zvonku, aby sa dali vkladť predplatné karty. To ho robí citlivým na poškodenie(úmyselné alebo neúmyselné) zo strany používateľa, slaným prostredím alebo vysokou relatívnou vlhkosťou. Ak sa často používaná kontaktná karta, magnetický pásik alebo čip karty môžu opotrebovať, čo spôsobí, že karta je ťažko čitateľná a zhoršuje sa tým prenos informácií. Ďalší problém sa vyskytuje, keď je čítačka kontaktných kariet pripojená k meraču káblom, pretože takýto kábel je tiež vystavený možnému poškodeniu. Boli pokusy integrovať čítačku do merača. Problémom je, že merač musí prejsť výraznými zmenami dizajnu,ktoré okrem zväčšenia jeho veľkosti spôsobujú jeho väčšiu citlivosť na poškodenie tým, že je čiastočne vystavený prostrediu, a navyše je nekompatibilný s konektormi, ktoré sú dnes na trhu.Iný druh predplatného systému, ktorý reguluje dodávku vody alebo plynu, obsahuje určité zariadenia, ktoré odstavia dodávku tým, že sa automaticky aktivujú, ak sa vyčerpal kredit.Väčšina meračov vody alebo plynu, ktoré sa používajú v predplatných systémoch, obsahuje mechanické elementy, ktoré zaznamenávajú spotrebu takýchto služieb. Tento druh meračov používa mechanické počítadlo, ktoré pozostáva z prevodového súkolesia, ktoré meria m 3, litre a decilitre vody alebo plynu. Nevýhodou takéhoto druhu meračov je, že sú vystavené neopraveným zásahom vzhľadom na skutočnosť, že dokážu zaznamenávať prietok len jedným smerom. Ak sa počítací mechanizmus merača obráti, začne sa točiť dozadu,a zaznamená zníženie spotreby v zmysle posledného údaj a.Ďalší nedostatok popísaných predplatných meračov, najmä meračov vody, spočíva v skutočnosti, že mechanické prvky, ktoré počítajú spotrebu vody, neodolajú hydraulickému nárazu spôsobenému vysokým tlakom vytvoreným, keď sa dodávka vody realizuje riadeným a plánovaným spôsobom. Hydraulický náraz spôsobí poškodenie takýchto mechanických prvkov. Existuje ešte ďalšia nevýhoda tohto druhu meračov v podmienkach riadenej a plánovanej dodávky vody a to, že mechanické prvky, ktoré zaznamenávajú spotrebu, sa uvedú do činnosti aj vzduchom zachyteným a prechádzajúcim rúrkami a začnú odpočítavať spotrebu vody z predplateného množstva v momente, ked prechádza takýmito prvkami merača vzduch.Pri zohľadnení uvedených nedostatkov je cieľom tohto vynálezu poskytnúť predplatný systém, ktorý reguluje dodávku vody alebo plynu efektívnej šie prostredníctvom merača nainštalovaného v priestoroch klienta na základe predplateného množstva služby.Ďalším Cieľom tohto vynálezu je poskytnutie predplatného meracieho systému, ktorý sa týka predplatenej spotreby vody alebo plynu v m 3 pri využití herrneticky uzatvoreného integrovaného merača spolu s inteligentnou bezdrôtovou kartou. Ďalším cieľom tohto vynálezu je poskytnutie systému merania predplatenej spotreby vody alebo plynu, ktorý obsahuje automatické zariadenie na prerušenie prívodu vody alebo plynu.Ďalším cieľom tohto vynálezu je poskytnutie predplatného systému na meranie predplatenej spotreby vody alebo plynu v m 3, ktorý poskytuje prostredníctvom inteligentnej bezdrôtovej karty dodávateľovi služby informácie o spotrebe, o tom, ako je využívaný kredit, kde alebo ktorý merač využíva kredit a tiež informácie o neoprávnených zásahoch a manipulácii vykonanej na merači.Ďalším cieľom tohto vynálezu je poskytnutie metódy predplatenia dodávky m 3 vody alebo plynu prostredníctvom systému obsahujúceho bezdrôtovú čítačku kariet.Ďalším cieľom tohto vynálezu je poskytnutie merača, ktorý obsahuje elektronické prostriedky na zaznamenávanie spotreby v obojsmernom systéme bez ohľadu na to, ako je merač zapoj ený.Ďalším cieľom tohto vynálezu je poskytnutie predplatného systému a merača, vrátane prostriedkov, ktoré zistia a uvoľnia vzduch zachytený v rúrkach a vzduch, ktorý prechádza cez merač. Takéto prostriedky uvoľnia vzduch, ktorý sa nachádza vo vodovodných rúrkach, a vzduch, ktorý dosiahne merač, a zabránia, aby bol tento vzduch zaznamenaný ako prietok vody, ktorý nepreteká meračom.Tento vynález sa týka jednodielneho merača, ktorý predstavuje efektívnejší predplatný systém a spôsob regulácie dopredu zakúpenej dodávky vody alebo plynu. Tento zároveň získava podstatné informácie o merači prostredníctvom inteligentných bezdrôtových kariet.Bezdrôtový predplatný systém zahŕňa merač, ktorý obsahuje elektronické prostriedky zaznamenávajúce obojsmernú spotrebu vody alebo plynu, zariadenie na bezdrôtové elektronické meranie, reguláciu predplatenej spotreby a mechanizmus odpojenia prívodu, ktorý zistí a overí predplatnú bezdrôtovú inteligentnú kartu. Tento mechanizmus tiež ovláda predplatný systém a dodáva vodu alebo plyn do merača. Takéto zariadenia na bezdrôtové elektronické meranie, predplatenie a dodávku vody alebo plynu tiež obsahuje prvok na čítanie/zapisovanie na inteligentné bezdrôtové karty a mikroprocesor, spínač, ktorý monitoruje prerušenie dodávky a zdroj napájania (batériu). Tento predplatný systém vyhľadáva inteligentnú bezdrôtovú kartu na získanie dodávky vody alebo plynu v m 3. Táto operácia prebieha s malou frekvenciou, aby sa nespotrebovalo veľa energie. V jednom uskutočnení tohto vynálezu obsahuje merač vody alebo plynu tlačidlo na spustenie procesu vyhľadávania bezdrôtovej karty a prenos predplateného množstva z takejto karty do merača. Účelom tohto procesu je dosiahnutie väčšej úspory energie a zvýšenie životnosti batérie.Spôsob dodávky vody alebo plynu pomocou predplatného systému využíva inteligentnú bezdrôtovú kartu naplnenú predplateným množstvom služby, merač vody alebo plynu, ktorý pozostáva z horného a spodného ochranného krytu, prvku na bezdrôtové čítanie/zapisovanie inteligentnej bezdrôtovej karty a mechanizmu na otvorenie/zatvorenie prívodu vody alebo plynu, a ďalej sieť, ktorá obsahuje naj menej jeden terminál v mieste predaja s párom bezpečnostných modulov, server pripojený prostrednictvom rozhrania na fakturačný systém na informovanie databázy dodávateľa služby.Spôsob predplatenia vody alebo plynu využitím predplatnej inteligentnej bezdrôtovej karty a merača vody alebo plynu s interným prvkom na čítanie/zapisovanie na inteligentné bezdrôtové karty postupuje krokmi výmeny informácií medzi meračom a predplatnou inteligentnou bezdrôtovou kartou prostredníctvom metódy rádiovej frekvencie, zároveň overí kartu a internú čítačku/zapisovačku kariet, ako aj sériové číslo merača,a následne odpočíta a uloží kredit v predplatnej inteligentnej bezdrôtovej karte do pamäte merača, zaznamená informáciu o stave merača na predplatnú bezdrôtovú inteligentnú kartu.Jednotlivé kroky spôsobu sú podrobnejšie popísané nasledovneoverenie stavu otváracieho/zatváracieho mechanizmu merača prívodu vody alebo plynu s cieľom stanovenia, či je otvorený alebo zatvorený, zistenie stavu senzorov na hornom a spodnom ochrannom kryte merača na stanovenie, či sa s meračom neoprávnene manipulovalo, vyslanie signálu rádiovej frekvencie z merača pomocou zariadenia na bezdrôtové elektronické meranie,predplatenie a odstavenie prívodu vody alebo plynu, stanovenie, či sa V rámci dosahu detekcie merača vody alebo plynu nachádza viac ako jedna predplatná inteligentna bezdrôtová karta, 10Výber predplatnej inteligentnej bezdrôtovej karty podľa vopred stanoveného protokolu prenosu dát rádiovou frekvenciou, výmena informácií medzi meračom a predplatnou inteligentnou bezdrôtovou kartou prostredníctvom rádiovej frekvencie, overenie predplatnej inteligentnej bezdrôtovej karty a bezdrôtovej čítačky/zapisovačky predplatnej inteligentnej bezdrôtovej karty súčasne, pomocou dvoch alebo viacerých digitálnych podpisov a sériového čísla merača, stanovenie, či má predplatná inteligentná bezdrôtová karta predplatený zostatok m 3, ktorý je vyšší ako nula, stiahnutie množstva zakúpenej služby v predplatených m 3 z predplatnej inteligentnej bezdrôtovej karty a ich uloženie do pamäte merača, nahratie všetkých informácií o stave merača na predplatnú inteligentnú bezdrôtovú kartu a ich zapísanie do pamäte predmetnej predplatnej inteligentnej bezdrôtovej karty, kde sa vygenerované informácie vzťahujú na objem vody alebo plynu spotrebovaný používateľom počas životnosti merača a akýkoľvek neoprávnený zásah do merača alebo manipuláciu s ním, aelektronické zaznamenanie spotreby vody alebo plynu, pričom spôsob zahrnuje ďalšie krokyoverenie, či existuje informácia o dodávke vody vo vopred stanovenom čase a/alebo vo vopred stanovenom množstve m 3, zistenie prietoku vody cez merač, v prípade nezistenia prietoku vody, vyslanie signálu na otvorenie odvzdušňovacieho ventilu na uvoľnenie akéhokoľvek vzduchu nachádzajúceho sa vo vodovodných rúrkachPredplatný systém na dodávku vody alebo plynu pomocou inteligentnej bezdrôtovej karty pozostáva z inteligentnej bezdrôtovej karty pre merač, merača spotreby vody alebo plynu, obrazovky z tekutých kryštálov na zobrazenie informácií týkajúcich sa stavu merača, zdroja napájania elektrickou energiou pre merač vody alebo plynu a siete, ktorá obsahuje najmenej jeden terminál v mieste predaja s párom bezpečnostných modulov, server pripojený cez rozhranie k fakturačnému systému na informovanie databázy poskytovateľa služby.Elektronický merač, ktorý zaznamenáva obojsmernú spotrebu vody alebo plynu, je hermeticky utesnený a nepotrebuje slot na obsluhu bezdrôtovej karty. Merač pozostáva z hlavného telesa merača, ktoré obsahuje vstupný otvor a Výstupný otvor, horného a spodného ochranného krytu telesa merača, meracej komory v rámci hlavného telesa merača, prívodnej a uzatváracej komory vsadenej do cesty tekutiny vnútri hlavného telesa merača spojenej s meracou komorou, ventilu na prívod/odstavenie vody alebo plynu v rámci prívodnej a uzatváracej komory, páru horného a spodného ochranného krytu, ktoré sa nachádzajú na hlavnom tele merača a obrazovky z tekutých kryštálov, ktorá je umiestnená na hornom ochrannom kryte. Ďalej pozostáva zo zariadenia na bezdrôtové elektronické meranie, predplatenie a odstavenie prívodu nachádzajúceho sa pod horným ochranným krytom telesa merača. Meracia komora obsahuje prostriedky na zaznamenávanie obojsmernej spotreby vody alebo plynu a tieto prostriedky na zaznamenávanie obojsmernej spotreby vody alebo plynu pozostávajú z kyvného disku a z horného a spodného krytu na uzatváranie kyvného disku a udržiavanie ho V pozícii, a tým zabezpečenie správneho pohybu pri meraní, ďalej pozostáva z tyčky, ktorej jeden koniec je umiestnený v strede kyvného disku a smeruje hore od kyvného disku cez horný kryt na uzatváranie kyvného disku, a na opačnom konci tyčky je magnetický prvok.Ďalej merač obsahuje prvý senzor, ktorý zaznamenáva spotrebu vody alebo plynu bez ohľadu na smer prietoku - ide o Hallov snímač, ktorý sníma m 3 prechádzajúce cez meraciu komoru pomocou zaznamenávania otáčania magnetického prvku prenášaného kyvným diskom, zariadenie, ktoré prevádza magnetický signál na digitálny signál, pričom tento prevodník je napojený na prvý senzor a k zariadeniu na bezdrôtové elektronické meranie, kontrolu predplatenia a odstavenie prívodu vody alebo plynu. Digitálny signál je následne odoslaný na obrazovku z tekutých kryštálov na jeho následné zobrazenie a výpočet objemu prietoku meracou komorou v m 3. Prvý senzor je umiestnený na susediacom vonkajšom povrchu meracej komory hlavného telesa merača a pod horným ochranným krytom.Merač tiež obsahuje uzatvárací mechanizmus, ktorý obsahuje posuvný disk a pevný disk a prevodové súkolesie na otvorenie alebo uzatvorenie prívodu vody alebo plynu poháňané motorom ovládaným zariadením na bezdrôtové elektronické meranie, predplatenie a odstavenie prívodu vody alebo plynu, ktoré je elektricky pripojené k predmetnému motoru.Merač ďalej obsahuje anténu na doske s plošnými spojmi na komunikovanie informácií prostredníctvom rádiovej frekvencie medzi inteligentnou bezdrôtovou kartou a zariadením na bezdrôtové elektronické meranie, predplatenie a odstavenie prívodu vody alebo plynu a batériu umiestnenú nad prívodnou a uzatváracou komorou na dodávanie energie zariadeniu na bezdrôtové elektronické meranie, predplatenie a odstavenie prívodu vody alebo plynu na zaznamenanie obojsmernej spotreby vody alebo plynu, motor na poháňanie uzatváracieho mechanizmu a obrazovku z tekutých kryštálov.Merač tiež obsahuje druhé bezpečnostné senzory, ktoré sledujú otvorenie niektorého z krytov. V prípade, 1 Dak sa oddelí horný alebo spodný kryt od tela merača, merač prestane fungovať, pokým správca systému znova nenastaví. Merač má obojsmerný systém, to znamená, že vždy zaznamenáva spotrebu kladným smerom bez ohľadu na to, ako je zapoj ený.Prehľad obrázkov na výkresochPrvky, ktoré predstavujú špeciálne znaky tohto vynálezu, budú podrobnejšie popísané v priložených nárokoch. Avšak vynález sám osebe - jeho usporiadanie a spôsob, akým funguje, spoločne s inými účelmi a výhodami, ktoré má, bude lepšie pochopený prostredníctvom popisu určitých uskutočnení. Nasledovné obrázky a čísla pomôžu dať do súvislosti rôzne súčasti vynálezu, v ktorých rovnaké referenčné čísla identifikujú identické prvky, pričomObrázok 1 je zjednodušenou schémou, ktorá ilustruje predplatný systém na meranie vody alebo plynu V súlade s výhodným uskutočnením tohto vynálezu.Obrázok 2 je pozdlžnym prierezovým pohľadom na merač podľa tohto vynálezu.Obrázok 3 je ñinkčnou a zjednodušenou blokovou schémou predplatného systému integrovaného do merača v súlade s výhodným uskutočnením tohto vynálezu.Obrázky 4 a 4 A sú vývojovými diagramami, ktoré slúžia na vysvetlenie fungovania predplatného systému na meranie vody alebo plynu z obrázkov l a 2.Označenie bezdrôtová alebo bezkontaktná karta, ako sa používa v tomto vynáleze, sa vzťahuje na výmenu signálu medzi predplatnou inteligentnou kartou a prvkom na bezdrôtové čítanie/zapisovanie bez použitia galvanickým prvkov (to znamená, bez odporového kontaktu na zariadení na čítanie/zapisovanie) vo vzťahu k integrovanému obvodu vloženému do bezdrôtovej karty, a kde je napájanie, ktoré zabezpečuje prevádzku takéhoto obvodu, privádzané zo signálu generovaného prvkom na bezdrôtové čítanie/zapisovanie. Komunikácia a napájanie vo vzťahu k takémuto integrovanému obvodu sa deje prostredníctvom indukčnej väzby. Bezdrôtová alebo bezkontaktná kaJta nemusí byť pripojená k prvku na bezdrôtové čítanie/zapisovanie. Nekonštantná vzdialenosť, ktorá sa pohybuje od niekoľkých milimetrov do niekoľkých centimetrov, je postačujúca na prenos informácií medzi nimi.Označenie inteligentná karta, ako sa používa v tomto vynáleze, sa vzťahuje na kartu s podobnou veľkosťou ako plastová kreditná karta. Obsahuje integrovaný obvod (mikroprocesor, pamäť alebo zariadenia podobné pamäti) a čítačku s výpočtovým výkonom, ktorý je možné použiť na rôzne aplikácie v rámci významných podmienok bezpečnosti.Pojem digitálny podpis alebo digitálny kľúč, ako sa používa v tomto vynáleze, sa vzťahuje na sekvenciu dát, prostredníctvom ktorých je možné dekodovať signál zakódovaný rovnakou sekvenciou dát.Pojem neoprávnený, ako sa používa v tomto vynáleze, sa vzťahuje na všetky úkony, ktoré sú robené na pozmenenie údaja o spotrebe vody alebo plynu, ktorú použil spotrebiteľ.Označenie antikolízny, ako sa používa v tomto vynáleze, sa vzťahuje na druh spôsobu na rozhodnutie, ktorá kaJta sa má použiť. V závislosti na sériovom čísle karty je vybratá len jedna. Tento proces je uvedený v normách ISO 14443-3 A a ISO 14443-4 A.Pojem riadená a plánovaná dodávka vody, ako sa používa v tomto vynáleze, sa vzťahuje na vodu dodávanú v určitých hodinách a do určitého množstva v kubických metroch alebo oboje.Pojem merač, ako sa používa v tomto vynáleze, sa vzťahuje na merač, ktorý elektronicky zaznamenáva spotrebu vody alebo plynu a ktorý riadi otvorenie alebo zatvorenie ventilu systému predplatenej dodávky.Tento vynález poskytuje bezdrôtový alebo bezkontaktný predplatný systém a spôsob na zaznamenávanie a meranie spotreby vody alebo plynu prostredníctvom systému komunikácie dát, v ktorom sú merač a bezdrôtový predplatný systém úplne integrované do jedného kusa, ktorý je hermeticky chránený pred vodou a vzduchom a nemá žiadny kontakt s okolitým prostredím. Bezdrôtový predplatný systém a spôsob na meranie spotreby vody alebo plynu znižuje inštalačné a prevádzkové náklady tým, že ponúka integrovaný merač,ktorý umožňuje bezdrôtový prenos dát k meraču používateľa, ako aj dodávateľa vody alebo plynu bez použitia dodatočného a zložitého vybavenia na prenos dát. Okrem toho, sa bezdrôtový prenos dát uskutočňuje prostredníctvom prvku na bezdrôtové čítanie/zapisovanie, ktorý je integrovaný do zariadenia na bezdrôtové elektronické meranie, predplatenie a odpojenie vody alebo plynu, ktorý sa nachádza vnútri merača, kde inteligentná karta vyšle meraču informáciu o zakúpenom množstve priamo a bezdrôtovým spôsobom. Zároveň nahrá a uloží informácie o zmenách vo fungovaní merača, V prípade predplatenej dodávky vody, a najmä riadenej a plánovanej dodávky vody, zobrazí informáciu o harmonogramoch riadenej dodávky. Tento bezdrôtový predplatný systém vody alebo plynu umožňuje platbu za takéto služby pred ich spotrebou prostredníc