测量或检测公共事业设施处的值的固定测量装置制造方法及图纸

本公开涉及一种用于测量或检测公共事业设施处的值的固定的测量装置(7)，其中，该测量装置(7)包括LPWAN通信模块，其被配置为建立到低功率广域网(LPWAN)的无线通信连接，以经由LPWAN将数据传达到前端系统(HES)(3)，其中，该LPWAN通信模块被配置为：从该测量装置向时间服务器发送对第一时钟时间的请求；响应于所述请求，接收来自所述时间服务器的所述第一时钟时间；接收来自LPWAN的基站第二时钟时间；相互比较第一时钟时间与第二时钟时间；以及如果第二时钟时间在关于第一时钟时间的预定范围内，则基于第二时钟时间确定当前的时钟时间。则基于第二时钟时间确定当前的时钟时间。则基于第二时钟时间确定当前的时钟时间。

【技术实现步骤摘要】
测量或检测公共事业设施处的值的固定测量装置


[0001]本公开涉及一种用于测量或检测公共事业设施(utility installation)处的值的固定的测量装置，尤其涉及一种用于记录电力、水、煤气和/或热能的消耗的耗量表。

技术介绍

[0002]已知电、水、煤气和/或热能的公用事业供应商(utility provider)使用自动抄表(AMR)系统或先进的仪表基础设施(AMI)系统来有效且可靠地管理客户账单。这种系统可以称为“专用”抄表系统。专用抄表系统的特征在于，例如，耗量表安装在多个家庭中，并且经由与专用数据采集器的无线通信将消耗数据传达到前端系统(head
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end
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system，HES)。单个数据采集器可以采集数千个耗量表读取的消耗数据。若干个数据采集器可以分布在城市或地区，以覆盖位于其中的所有耗量表。耗量表使用免授权频段以尽可能节省耗量表的电池电量的方式与数据采集器进行无线通信，因为在测量水、煤气和/或热能消耗的情况下，通常没有机会对耗量表电池进行充电或更换。然而，用于记录电力消耗的耗量表不需要由电池供电，因为它们连接到市电，即公共电力。
[0003]为了降低实现和维护专用数据采集器的基础设施的成本，可以使用公共蜂窝通信网络代替专用数据采集器来收集消耗数据。例如，耗量表可以包括通信模块(例如，调制解调器)以连接到由公共蜂窝通信网络提供的低功率广域网(LPWAN)，例如，窄带物联网(NB
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IoT)网络或长期演进机器类型通信(LTE
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M)网络。这种LPWAN中使用的频段是授权的，但链路预算相对较大。
[0004]因此，期望提供一种耗量表，其能够有效地经由LPWAN定期地(例如，每小时或每天)记录消耗数据。正确记录消耗数据的一个重要方面是准确的时钟时间信息，因为消耗必须与正确的消耗时段可靠关联，以确保正确的计费。因此，耗量表需要接收定期更新的时钟时间信息。
[0005]已知的是，通过发送网络时间协议(NTP)请求，使用NTP向网络中的时间服务器询问当前的时钟时间。然而，与“拥有”(包括租赁)数据采集器基础设施的“专用”抄表系统相比，公共蜂窝通信网络是“通用”抄表系统的一部分，在该系统中，耗量表和HES之间的通信基础设施(即，LPWAN)由外部方(例如，移动网络运营商(MNO))拥有、维护和控制。使用通用抄表系统，电力、水、煤气和/或热能的公用事业供应商(UP)仅拥有(或租赁)、维护和控制耗量表和HES。因此，“外部的”LPWAN可能引入对于UP而言未知且不可预测的高通信延迟。这种通信延迟对NTP响应的准确性的负面影响可能达到不可容忍的程度。
[0006]因此，本公开的目的是提供一种具有更可靠和准确的当前时钟时间信息的耗量表。该目的可以不限于耗量表，而是可以适用于任何类型的用于测量或检测公共事业设施处的值的固定的测量装置。例如，这可以包括耗量表、警报传感器、声学噪声检测器、化学传感器、浊度传感器、遥控阀或其他类型的监测传感器。

技术实现思路

[0007]根据本公开的第一方面，提供了一种用于测量或检测公共事业设施处的值的固定的测量装置，其中，该测量装置包括LPWAN通信模块，其被配置为建立到低功率广域网(LPWAN)的无线通信连接，以经由LPWAN将数据传达到前端系统(HES)，其中，该LPWAN通信模块被配置为：
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从测量装置向时间服务器发送对第一时钟时间的请求；
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接收响应于该请求的来自该时间服务器的第一时钟时间；
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接收来自LPWAN的基站第二时钟时间；
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相互比较第一时钟时间与第二时钟时间；以及
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如果该第二时钟时间在关于该第一时钟时间的预定范围内，则基于该第二时钟时间确定当前的时钟时间。
[0013]对第一时钟时间的请求可以是向担当时间服务器的NTP服务器的NTP请求。第二时钟时间可以是基站发送的蜂窝网络时间或无线接入网络(RAN)时间。优选地，该第二时钟时间独立于该第一时钟时间。此处的基本思想是将基站用作时钟时间信息的第二(优选地，独立的)源，因为它在LPWAN通信的另一层上提供蜂窝网络时间。例如，3GPP版本11或更高版本的NB
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IoT或LTE
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M标准自动提供包括蜂窝网络时间的系统信息块16(SIB16)。根据开放系统互连(OSI)模型，蜂窝网络时间可以在第三OSI层(即网络层)上进行交换。相比之下，从NTP服务器接收到的NTP时间在第七OSI层(即，应用层)上进行通信。因此，蜂窝网络时间可能比NTP时间更不容易出现通信延迟。
[0014]然而，蜂窝网络时间引入了原则(principle)信任问题，因为作为LPWAN基础设施的一部分的基站不受UP控制。例如，蜂窝网络时间的使用时区是不可信的，或者是使用夏令时还是冬令时。相比之下，包括夏令时/冬令时的NTP时区是受UP信任的，因为UP可以选择和/或控制时间服务器。例如，时间服务器可以是HES或另一个受信任的NTP服务器的一部分。所以，这里的基本想法是检查不受信任的蜂窝网络时间是否在关于NTP时间的某个范围内。如果是，则蜂窝网络时间是受信任的，并被取作当前的时钟时间，因为它比NTP时间具有更少的延迟问题。
[0015]可选地，LPWAN通信模块还可以被配置为，如果第二时钟时间在关于第一时钟时间的预定范围(例如，+/
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7.5分钟或优选地，+/
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2分钟)之外，则基于第一时钟时间确定当前的时钟时间。所以，如果第二时钟时间(例如，蜂窝网络时间)是不可信的，因为它偏离第一时钟时间(例如，NTP时间)太多，则第一时钟时间可以被选择为最可信的时间信息。在这种情况下，可以接受第一时钟时间(例如，NTP时间)由于延迟的不准确性。
[0016]作为替代选项，LPWAN通信模块还可以被配置为：
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如果第二时钟时间在关于第一时钟时间的预定范围之外，则确定第一时钟时间与第二时钟时间之间的第一差值；
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确定第一差值与一刻钟的整数倍之间的残差；以及
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如果残差在关于第一时钟时间的预定范围内，则基于第二时钟时间与一刻钟的整数倍之间的第二差值来确定当前的时钟时间。
[0020]由于第二时钟时间(例如，蜂窝网络时间)由于时区或夏时制的不同设置可能偏离一刻钟的整数倍，因此可以相应地调整当前的时钟时间。可以找到残差最小的对应的一刻
钟的整数倍，即，蜂窝网络时间的假定偏移量。因此，如果残差在关于NTP时间的预定范围(例如，+/
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7.5分钟或优选地，+/
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2分钟)内，则调整后的蜂窝网络时间是可信的。
[0021]可选的，LPWAN通信模块还可以被配置为确定发送请求与接收第一时钟时间之间的往返时间(R本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测量或检测公共事业设施处的值的固定的测量装置(7)，其中，所述测量装置(7)包括低功率广域网LPWAN通信模块，其被配置为建立到LPWAN的无线通信连接，以经由所述LPWAN将数据传达到前端系统HES(3)，其中，所述LPWAN通信模块被配置为：从所述测量装置向时间服务器发送对第一时钟时间的请求；接收响应于所述请求的来自所述时间服务器的所述第一时钟时间；接收来自所述LPWAN的基站的第二时钟时间；相互比较所述第一时钟时间与所述第二时钟时间；以及如果所述第二时钟时间在关于所述第一时钟时间的预定范围内，则基于所述第二时钟时间确定当前的时钟时间。2.根据权利要求1所述的测量装置(7)，其中，所述LPWAN通信模块还被配置为：如果所述第二时钟时间在关于所述第一时钟时间的所述预定范围之外，则基于所述第一时钟时间确定所述当前的时钟时间。3.根据权利要求1所述的测量装置(1)，其中，所述LPWAN通信模块还被配置为：如果所述第二时钟时间在关于所述第一时钟时间的所述预定范围之外，则确定所述第一时钟时间与所述第二时钟时间之间的第一差值；确定所述第一差值与一刻钟的整数倍之间的残差；以及如果所述残差在关于所述第一时钟时间的所述预定范围内，则基于所述第二时钟时间与所述一刻钟的整数倍之间的第二差值来确定所述当前的时钟时间。4.根据权利要求1至3中任一项所述的测量装置(7)，其中，所述LPWAN通信模块还被配置为确定发送所述请求与接收所述第一时钟时间之间的往返时间RTT，其中，在以下情况下，所述当前的时钟时间被确定为所述第一时钟时间加上一半的往返时间RTT：所述第二时钟时间在关于所述第一时钟时间的所述预定范围之外，以及确定的往返时间RTT小于预定阈值。5.根据权利要求4所述的测量装置(7)，其中，所述LPWAN通信模块被配置为：如果所述确定的往返时间RTT等于或大于所述预定阈值，则将所述当前的时钟时间设置为所述第一时钟时间。6.根据前述权利要求中任一项所述的测量装置(7)，其中，所述LPWAN通信模块被配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：卡姆鲁普股份有限公司，
类型：发明
国别省市：