CA2000694A1 - Ensemble pour le transfert et la collecte a distance de donnees provenant notamment de compteurs - Google Patents
Ensemble pour le transfert et la collecte a distance de donnees provenant notamment de compteursInfo
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Abstract
ENSEMBLE POUR LE TRANSFERT ET LA COLLECTE A DISTANCE DE DONNEES PROVENANT NOTAMMENT DE COMPTEURS. Ensemble pour le transfert et la collecte à distance de données telles que des quantités d'énergie ou de fluide mesurées par des compteurs comportant chacun une unité de stockage et d'émission desdites données, vers des moyens de collecte par l'intermédiaire d'au moins une liaison filaire commune, caractérisé en ce qu'il comprend, pour chaque compteur, un organe interrupteur, normalement ouvert et apte à se fermer, sur commande des moyens de collecte, pour autoriser le passage du flux de données depuis l'unité d'émission correspondante vers ceux-ci. L'abrégé est relatif à la figure 1.
Description
69~
ENSEMBLE POUR LE TRANSFERT ET LA COLLECTE A DISTANCE DE
DONNEES PROVENANT NOTAMMENT DE COMPT~URS.
La présente invention concerne un ensemble pour le transfert et la collecte à distance de données provenant notamment de compteurs, tels que des compteurs d'eau, de gaz ou d'électricité.
Les compteurs installés dans des bâtiments à usage industriel ou domestique mesurent la quantité d'énergie (électricité) ou de fluide (eau, gaz) consommée ;
certains compteurs sont aptes à garder en mémoire les donnees relatives aux consommations, par exemple sous forme cumulées grâce à un totalisateur à rouleaux. Ces donnees sont utilisees pour la facturation au consommateur par l'organisme exploitant. Pour disposer de ces données, on procède généralement à un relevé
visuel de chaque compteur. Afin de réduire le coût en personnel et la durée de telles operations, on a proposé, de manière connue, d'effectuer celles-ci à
distance, à l'aide d'ensembles dits de "télérelevé" ou de "téléreport" comportant des moyens de collecte centralisés reliés à chaque compteur par un réseau de liaisons filiairss et susceptibles de recueillir et mémoriser, généralement de façon périodique, les données de chacun des compteurs. La sortie des moyens de collecte est reliée à des moyens de traitement et/ou de communication.
Outre les avantages mentionnés précédemment par rapport au relevé visuel, le télérelevé ou téléreport d'une part procure une meilleure sécurité par une surveillance
ENSEMBLE POUR LE TRANSFERT ET LA COLLECTE A DISTANCE DE
DONNEES PROVENANT NOTAMMENT DE COMPT~URS.
La présente invention concerne un ensemble pour le transfert et la collecte à distance de données provenant notamment de compteurs, tels que des compteurs d'eau, de gaz ou d'électricité.
Les compteurs installés dans des bâtiments à usage industriel ou domestique mesurent la quantité d'énergie (électricité) ou de fluide (eau, gaz) consommée ;
certains compteurs sont aptes à garder en mémoire les donnees relatives aux consommations, par exemple sous forme cumulées grâce à un totalisateur à rouleaux. Ces donnees sont utilisees pour la facturation au consommateur par l'organisme exploitant. Pour disposer de ces données, on procède généralement à un relevé
visuel de chaque compteur. Afin de réduire le coût en personnel et la durée de telles operations, on a proposé, de manière connue, d'effectuer celles-ci à
distance, à l'aide d'ensembles dits de "télérelevé" ou de "téléreport" comportant des moyens de collecte centralisés reliés à chaque compteur par un réseau de liaisons filiairss et susceptibles de recueillir et mémoriser, généralement de façon périodique, les données de chacun des compteurs. La sortie des moyens de collecte est reliée à des moyens de traitement et/ou de communication.
Outre les avantages mentionnés précédemment par rapport au relevé visuel, le télérelevé ou téléreport d'une part procure une meilleure sécurité par une surveillance
2~ 9~
quasi continue des compteurs et d'autre part une meilleure gestion de la consommation par l'utilisateur.
On connait dej~ de t~ls ensembles, appliqués notamment aux compteurs d'eau.
Une première famille d'ensembles connus utilise un réseau de communication existant.
Selon un premier exemple (CMR), l'ensemble utilise un cable coaxial de télévision reliant une pluralité ~e bâtiments (abritant chacun un ou plusieurs compteurs) à
un émetteur central ; les moyens de collecte centralisés sont reliés audit câble ; chaque compteur est relié à ce dernier par l'intermédiaire d'un dispositif susceptible d'interroger le compte~r correspondant ; l'interrogation et la transmission des données sont réalisées selon une séquence aléatoire imposee par ledit dispositif d'interrogation.
:
SeIon un second exemple, l'ensemble ~ait appel à un réseau téléphonique reliant des bâtiments où sont installés les compteurs à un central téléphonique relié, par une ligne télephonique, à un local de l'organisme distributeur d'énergie, d'eau ou de gaz, où sont situés les moyens de collecte. Chaque compteur est relié ~ un dispositif d'interrogati.on normalement en état de veille. Les moyens de collecte commandent le central afin d'actionner le dispositif d'interrogation, qui, une fois "réveille", interroge le compteur et transmet les données au central qui à son tour transmet aux moyens~de collecte.
9~
Selon un troisième exemple connu~ chaque compteur est relié à une memQire elle-même reliée à un moyen de communication teléphonique par MODE~ branché sur le réseau téléphonique.
Ces ensembles connus, bien que satisfaisants à certains points de vue tels que la sécurité et la fiabilité, n'en présentent pas moins des inconvénients.
En effet, l'ensemble selon le premier exemple nécessite une alimentation en énergie électrique du dispositif d'interrogation. L'ensemble selon le troisième exemple est onereux compte tenu de l'affectation d'un MODEM et d'un numéro de téléphone spécifique à chaque compteur.
De plus, les ensembles selon les premierr second et troisième exemples ci-dessus font appel à un dispositif d'interrogation relativement onéreux, et, du fait qu'ils reposent sur un r~seau de communication existant, d'une part ne peuvent être mis en place que dans des zones déjà pourvues de tels réseaux, et d'autre part nécessitent des précautions particulières en vue d'éviter les interférences entre la transmission de données de compteurs et le fonctionnement originel du réseau.
Par ailleurs, on connait une seconde famille d'ensembles pourvus de leurs propres liaisons de communication.
Un premier type d'ensemble connu (AKUDOM) comprend des moyens de collecte centralisés reliés selon un réseau en étoile à chacun des compteurs ; ces derniers, du type~
dits "à émetteurs d'impulsions", sont aptes à délivrer un signal comprenant une impulsion pour un volume d'eau écoulé.
2~69~
Bien que présentant un coût relativement faible et une fiabilité satisfaisante (les données de chaque compteur sont correctement identifiées), cet ensemble connu présente les inconvenients de nécessiter des liaisons spécifiques vers chaque compteur, et de ne pouvoir trouver que des applications limitées compte tenu des limitations d'une part du nombre de compteurs susceptibles d'être reliés et d'autre part de la distance séparant chaque compteur des moyens de collecte.
Un second type d'ensemble connu (MAYA) comporte des moyens centraux de collecte relies par une liaison commune à une série de dispositifs primaires de collecte, dont chacun d'eux est relié ~ plusieurs compteurs du type à "émetteur d'impulsions". Sur appel des moyens centraux de collecte, chaque dispositif primaire de collecte interroge séquentiellement chacun des compteurs.
Cet ensemble connu souffre d'inconvénients rédhibitoires. Le code d'identification de chaque compteur est disposé dans le dispositif primaire de collecte, ce qui est genant sur le plan de la fiabilité
et de la flexibilite (à l'occasion de changement de compteurs). De plus, le partage de plusieurs compteurs pour un dispositif primaire de collecte éloigne les compteurs de ce dernier et, en conséquence, augmente le coût et la complexité du câblage.
En outre, les premier et second types d'ensembles visés ci-dessus sont tous les deux affectés du défaut propre aux compteurs à emetteurs d'impulsions, à savoir qu'ils ne permettent qu'un codage relatif de la quantité d'eau écoulée.
9~
En conclusion, on comprend que le besoin se fait sentir d'un ensemble de relevé à distance de compteur qui soit à la fois, d'un co~t de réalisation, d'installation et de fonctionnement faible, fiable (tant sur le plan de la transmission que de la provenance des données), souple d'utilisation (autorisant de manière simple, un changement de compteur et l'adjonction et/ou l'enlèvement de compteurs sur le réseau de communication), et qui ne soit pas tributaire d'un réseau de communication existant.
:
L'ensemble selon l'invention vise à remédier aux inconvénients mentionnés précédemment des ensembles connus et tend à présenter simultanement les avantages requis ci-dessus.
A cette fin, selon l'invention, l'ensemble pour le transfert et la collecte à distance de:données~telles~
que des quantités diénergie ou de:~luide mesurées~par~
des compteurs comportant chacun une unité~de~stockage et d'émission desdites données, vers des~moyens de collecte~: :
par l'intermediaire d'au~moins u~ne liaison filaire commune, est caractérisé en ce qu'il comprend, pour chaque ensemble de comptage pourvu d'au moins un compteur, un organe interrupteur, normalement ouvert et apte ~ se fermer, sur commande des moyens de collecte,~
pour autoriser le passage du flux de données~depuis:
l'unité d'émission correspondante vers ceux-ci.
Avantageusemen~, la liaison commune est constituée~d'une~
première liaison~destinée;~au passage des données et d'une seconde liaison destinée à la commande de l'organe: ;~
interrupteur. : ~ ~ ~
:: :
9~
Plus précisément, les moyens de collecte sont reliés à
une source d'énergie électrique et la seconde liaison est également destinée à l'alimentation en énergie électrique de chaque circuit interrupt:eur.
De préférence, la liaison commune est constituée d'une double paire de câbles téléphoniques.
Selon une ~orme de réalisation avantageuse, chaque circuit interrupteur est disposé sur la liaison commune et est relie au compteur correspondant par une liaison auxiliaire.
Selon une autre for~e de réalisation possible, chaque ~ircuit interrupteur est disposé à l'extrémit~ d'une liaison auxiliaire placée en derivation sur la ligne commune.
L'organe interrupteur est par exemple logé dans un boîtier ou une prise qui est relié à l'extrémité de l~a ligne auxiliaire et qui vient se brancher sur le compteur.
L'identification de chaque compteur est possi~le par le fait que les moyens de collecte comprennent des moyens emetteurs d'un signal d'identi~ication propre ~ chacun des organes interrupteurs, cha~ue organe interrupteur comprenant des moyens de mémorisation d'un signal de référence correspondant audit signal d'identificatio:n et des moyens de comparaison du signal de référence et du signal émis, aptes à commander des moyens de fermeture du circuit électrique reliant le compteur correspondant aux moyens de collecte. ~
-9~
Les moyens émetteurs sont aptes à émettre un signal analogique. En variante, les moyens émetteurs émettent un signal numérique.
Selon un premier mode de mise en oeuvre, les moyens de collecte sont aptes à émettre de façon continue ou périodigue les signaux d'identification, les moyens de fermeture sont actionn~s tant que le signal propre à
l'organe interrupteur correspondant est émis.
Selon un second mode de mise en oeuvre, le signal d'identification est émis une première fois pour fermer l'interrupteur et une seconde fois pour ouvrir ce dernier.
Avantageusement, le signal d'identification analogique présente un spectre de fréquence donné, et les moyens de comparaison sont constitués d'un filtre fréquenciel passe-bande.
Selon un mode de réalisation particulier, les données incluent deux types d'informations : celles relatives au numéro propre du compteur qui sont enregistrées d'une manière immuable dans une mémoire solidaire du compteur, et celles relatives à la consommation en énergie ou en fluide, qui sont contenues dans une unité de stockage également solidaire du compteur.
:
Le signal de référence associé à l'organe interrupteur correspond par exemple à l'adresse physique de l'interrupteur donc à l'adresse de facturation.
Z~ t6~4 Ainsi, à l'occasion d'un changement de compteur au niveau d'un organe interrupteur, il n'est pas nécessaire d'enregistrer ou de saisir manuellement, au niveau des moyens de collecte, les modifications relatives au numero du compteur.
L'invention sera bien comprise à la lumière de la description qui suit en reférence au dessin dans lequel:
- La figure 1 est un schéma d'une première forme de réalisation de l'ensemble selon l'invention ;
- La figure 2 est un schéma électrique fonctionnel d'un organe interrupteur associé ~ un compteur ;
- La figure 3 est un schéma agrandi d'un relais, et - La figure 4 est un schéma d'une seconde ~orme de réalisation de l'ensemble selon l'invention.
L'ensemble selon l'invention montré sur la figure l comprend une pluralité de compteurs, par exemple d'eau, portant les références Ml,M2,..., M12. Chaque compteur correspond à un module ou une partie d'un module de consommation tel qu'une maison individuelle ou un appartement d'immeuble. L'ensemble comprend en outre des moyens de collecte l centralisés, disposés dans un bâtiment qui peut être celui comprenant les modules de consommation ou un bâtiment distinct et éloigné de ceux mentionnes précedemment. Plusieurs compteurs sont reliés aux moyens de collecte 1 par une ligne de communication commune, à savoir, selon l'exemple décrit, une ligne commune 2 pour les compteurs Ml à M7 et une ligne 69~
g commune 3 pour les compteurs M8 à M12 ; les lignes 2 et
quasi continue des compteurs et d'autre part une meilleure gestion de la consommation par l'utilisateur.
On connait dej~ de t~ls ensembles, appliqués notamment aux compteurs d'eau.
Une première famille d'ensembles connus utilise un réseau de communication existant.
Selon un premier exemple (CMR), l'ensemble utilise un cable coaxial de télévision reliant une pluralité ~e bâtiments (abritant chacun un ou plusieurs compteurs) à
un émetteur central ; les moyens de collecte centralisés sont reliés audit câble ; chaque compteur est relié à ce dernier par l'intermédiaire d'un dispositif susceptible d'interroger le compte~r correspondant ; l'interrogation et la transmission des données sont réalisées selon une séquence aléatoire imposee par ledit dispositif d'interrogation.
:
SeIon un second exemple, l'ensemble ~ait appel à un réseau téléphonique reliant des bâtiments où sont installés les compteurs à un central téléphonique relié, par une ligne télephonique, à un local de l'organisme distributeur d'énergie, d'eau ou de gaz, où sont situés les moyens de collecte. Chaque compteur est relié ~ un dispositif d'interrogati.on normalement en état de veille. Les moyens de collecte commandent le central afin d'actionner le dispositif d'interrogation, qui, une fois "réveille", interroge le compteur et transmet les données au central qui à son tour transmet aux moyens~de collecte.
9~
Selon un troisième exemple connu~ chaque compteur est relié à une memQire elle-même reliée à un moyen de communication teléphonique par MODE~ branché sur le réseau téléphonique.
Ces ensembles connus, bien que satisfaisants à certains points de vue tels que la sécurité et la fiabilité, n'en présentent pas moins des inconvénients.
En effet, l'ensemble selon le premier exemple nécessite une alimentation en énergie électrique du dispositif d'interrogation. L'ensemble selon le troisième exemple est onereux compte tenu de l'affectation d'un MODEM et d'un numéro de téléphone spécifique à chaque compteur.
De plus, les ensembles selon les premierr second et troisième exemples ci-dessus font appel à un dispositif d'interrogation relativement onéreux, et, du fait qu'ils reposent sur un r~seau de communication existant, d'une part ne peuvent être mis en place que dans des zones déjà pourvues de tels réseaux, et d'autre part nécessitent des précautions particulières en vue d'éviter les interférences entre la transmission de données de compteurs et le fonctionnement originel du réseau.
Par ailleurs, on connait une seconde famille d'ensembles pourvus de leurs propres liaisons de communication.
Un premier type d'ensemble connu (AKUDOM) comprend des moyens de collecte centralisés reliés selon un réseau en étoile à chacun des compteurs ; ces derniers, du type~
dits "à émetteurs d'impulsions", sont aptes à délivrer un signal comprenant une impulsion pour un volume d'eau écoulé.
2~69~
Bien que présentant un coût relativement faible et une fiabilité satisfaisante (les données de chaque compteur sont correctement identifiées), cet ensemble connu présente les inconvenients de nécessiter des liaisons spécifiques vers chaque compteur, et de ne pouvoir trouver que des applications limitées compte tenu des limitations d'une part du nombre de compteurs susceptibles d'être reliés et d'autre part de la distance séparant chaque compteur des moyens de collecte.
Un second type d'ensemble connu (MAYA) comporte des moyens centraux de collecte relies par une liaison commune à une série de dispositifs primaires de collecte, dont chacun d'eux est relié ~ plusieurs compteurs du type à "émetteur d'impulsions". Sur appel des moyens centraux de collecte, chaque dispositif primaire de collecte interroge séquentiellement chacun des compteurs.
Cet ensemble connu souffre d'inconvénients rédhibitoires. Le code d'identification de chaque compteur est disposé dans le dispositif primaire de collecte, ce qui est genant sur le plan de la fiabilité
et de la flexibilite (à l'occasion de changement de compteurs). De plus, le partage de plusieurs compteurs pour un dispositif primaire de collecte éloigne les compteurs de ce dernier et, en conséquence, augmente le coût et la complexité du câblage.
En outre, les premier et second types d'ensembles visés ci-dessus sont tous les deux affectés du défaut propre aux compteurs à emetteurs d'impulsions, à savoir qu'ils ne permettent qu'un codage relatif de la quantité d'eau écoulée.
9~
En conclusion, on comprend que le besoin se fait sentir d'un ensemble de relevé à distance de compteur qui soit à la fois, d'un co~t de réalisation, d'installation et de fonctionnement faible, fiable (tant sur le plan de la transmission que de la provenance des données), souple d'utilisation (autorisant de manière simple, un changement de compteur et l'adjonction et/ou l'enlèvement de compteurs sur le réseau de communication), et qui ne soit pas tributaire d'un réseau de communication existant.
:
L'ensemble selon l'invention vise à remédier aux inconvénients mentionnés précédemment des ensembles connus et tend à présenter simultanement les avantages requis ci-dessus.
A cette fin, selon l'invention, l'ensemble pour le transfert et la collecte à distance de:données~telles~
que des quantités diénergie ou de:~luide mesurées~par~
des compteurs comportant chacun une unité~de~stockage et d'émission desdites données, vers des~moyens de collecte~: :
par l'intermediaire d'au~moins u~ne liaison filaire commune, est caractérisé en ce qu'il comprend, pour chaque ensemble de comptage pourvu d'au moins un compteur, un organe interrupteur, normalement ouvert et apte ~ se fermer, sur commande des moyens de collecte,~
pour autoriser le passage du flux de données~depuis:
l'unité d'émission correspondante vers ceux-ci.
Avantageusemen~, la liaison commune est constituée~d'une~
première liaison~destinée;~au passage des données et d'une seconde liaison destinée à la commande de l'organe: ;~
interrupteur. : ~ ~ ~
:: :
9~
Plus précisément, les moyens de collecte sont reliés à
une source d'énergie électrique et la seconde liaison est également destinée à l'alimentation en énergie électrique de chaque circuit interrupt:eur.
De préférence, la liaison commune est constituée d'une double paire de câbles téléphoniques.
Selon une ~orme de réalisation avantageuse, chaque circuit interrupteur est disposé sur la liaison commune et est relie au compteur correspondant par une liaison auxiliaire.
Selon une autre for~e de réalisation possible, chaque ~ircuit interrupteur est disposé à l'extrémit~ d'une liaison auxiliaire placée en derivation sur la ligne commune.
L'organe interrupteur est par exemple logé dans un boîtier ou une prise qui est relié à l'extrémité de l~a ligne auxiliaire et qui vient se brancher sur le compteur.
L'identification de chaque compteur est possi~le par le fait que les moyens de collecte comprennent des moyens emetteurs d'un signal d'identi~ication propre ~ chacun des organes interrupteurs, cha~ue organe interrupteur comprenant des moyens de mémorisation d'un signal de référence correspondant audit signal d'identificatio:n et des moyens de comparaison du signal de référence et du signal émis, aptes à commander des moyens de fermeture du circuit électrique reliant le compteur correspondant aux moyens de collecte. ~
-9~
Les moyens émetteurs sont aptes à émettre un signal analogique. En variante, les moyens émetteurs émettent un signal numérique.
Selon un premier mode de mise en oeuvre, les moyens de collecte sont aptes à émettre de façon continue ou périodigue les signaux d'identification, les moyens de fermeture sont actionn~s tant que le signal propre à
l'organe interrupteur correspondant est émis.
Selon un second mode de mise en oeuvre, le signal d'identification est émis une première fois pour fermer l'interrupteur et une seconde fois pour ouvrir ce dernier.
Avantageusement, le signal d'identification analogique présente un spectre de fréquence donné, et les moyens de comparaison sont constitués d'un filtre fréquenciel passe-bande.
Selon un mode de réalisation particulier, les données incluent deux types d'informations : celles relatives au numéro propre du compteur qui sont enregistrées d'une manière immuable dans une mémoire solidaire du compteur, et celles relatives à la consommation en énergie ou en fluide, qui sont contenues dans une unité de stockage également solidaire du compteur.
:
Le signal de référence associé à l'organe interrupteur correspond par exemple à l'adresse physique de l'interrupteur donc à l'adresse de facturation.
Z~ t6~4 Ainsi, à l'occasion d'un changement de compteur au niveau d'un organe interrupteur, il n'est pas nécessaire d'enregistrer ou de saisir manuellement, au niveau des moyens de collecte, les modifications relatives au numero du compteur.
L'invention sera bien comprise à la lumière de la description qui suit en reférence au dessin dans lequel:
- La figure 1 est un schéma d'une première forme de réalisation de l'ensemble selon l'invention ;
- La figure 2 est un schéma électrique fonctionnel d'un organe interrupteur associé ~ un compteur ;
- La figure 3 est un schéma agrandi d'un relais, et - La figure 4 est un schéma d'une seconde ~orme de réalisation de l'ensemble selon l'invention.
L'ensemble selon l'invention montré sur la figure l comprend une pluralité de compteurs, par exemple d'eau, portant les références Ml,M2,..., M12. Chaque compteur correspond à un module ou une partie d'un module de consommation tel qu'une maison individuelle ou un appartement d'immeuble. L'ensemble comprend en outre des moyens de collecte l centralisés, disposés dans un bâtiment qui peut être celui comprenant les modules de consommation ou un bâtiment distinct et éloigné de ceux mentionnes précedemment. Plusieurs compteurs sont reliés aux moyens de collecte 1 par une ligne de communication commune, à savoir, selon l'exemple décrit, une ligne commune 2 pour les compteurs Ml à M7 et une ligne 69~
g commune 3 pour les compteurs M8 à M12 ; les lignes 2 et
3 présentent un tronc commun 4 relié aux moyens de collecte 1.
Il est entendu que l'invention s'applique à un ensemble de compteurs intégrés soit dans un habitat collectif (un ou plusieurs bâtiments) soit un habitat individuel (pluralité de maisons dispersées).
Chaque compteur Mi (i - 1 à 12) incorpore une unité de stockage et d'émission des données relatives a la consommation d'eau ; l'unité ~non repr~sentée) est du type connu en soi et peut être par exemple constituée de rouleaux totalisateurs et de moyens aptes à transformer l'information (constituée par la position de chaque rouleau) en signaux électriques ; un exemple de tels moyens est donné par le système commercialisé par la société américaine Schlumberger Industries, sous la dénomination commerciale ARBo En outxe, chaque compteur Mi est relié a la ligne commune 2 (ou 3) par l'intermédiaire d'une ligne auxiliaire li et d'un organe interrupteur Si dispose sur la ligne commune ; 1'indice i est le meme pour chaque trilogie compteur M, organe interrupteur S et ligne auxiliaire 1. ~
Les moyens de collecte 1 sont reli~s par une liaison 6 à
des moyens 7 de traitement et/ou de transmission de données, connus en eux-mêmes, tels qu'un MODEM
teléphonique. ~ ~ :
Les données ~ransmises depuis chaque compteur vers les moyens de collecte incluent un code d'identification~du :
-'' 2~ 69~
compteur. Les moyens de collecte l comprennent des moyens emetteurs lA de tels codes, et des moyens de mémorisation lB des données issus de différents compteurs.
En fonction de la longueur des lignes de communication commune 2 et 3, des moyens relais (8, 9), connus en soi, sont prévus sur ces dernières en vue d'é~iter les conséquences de l'affaiblissement des signaux transmis portant les données. A chaque relais est associé un code d'identification, du même type que les codes d'identification des relais. A titre indicatif, des relais peuvent être prévus lorsque la longueur de la liaison Ll et L2 dépasse 500 à 800 mètres.
La fi~ure 2 montre en détail de fa,con schématique une vue agrandie de la ligne de communication commune et de l'un des organes interrupteurs Si associée au compteur Mi.
Le compteur Mi comprend la partie de comptage lO
proprement dike et l'unité ll de stockage et d'émiss1on des données ; cette dernière est reliée à l'organe interrupteur Si par la liaison auxiliaire li, constituée de deux câbles téléphoniques. L' unité ll peut etre constituée par le dispositif fabriqué et vendu par la société americaine Schlumberger Industries, sous la dénomination ARB.
La ligne de communication commune l comprend deux liaisons parallèles Ll et L2 ; les première et seconde liaisons respectivement Ll et 12 sont chacune constituées d'une paire de câhles téléphoniques respectivement 12,13 et 14,15.
L'organe interrupteur Si comprend un bloc d'alimentation 16 en énergie électrique relié à la seconde liaison L2 (câbles 14,15), un comparateur 17 dont une entree est reliée ~ un des c~bles ~14) de la liaison 12 et l'autre entrée est reliée à une mémoire 18 contenant le signal d'identification propre à l'organe interrupteur Si : la sortie du comparateur attaque une commande l9 d'un interrupteur 20 ~normalement ouvert) place sur la liaison auxiliaire li ; cette dernière relie la première liaison L1 (câbles 12 et 13) au compteur Mi.
Le fonctionnement, décrit de façon schematique, est le suivant.
Les moyens de collecte 1 émettent, par les moyens émetteurs lA, un signal d'identification porteur du code propre à un interrupteur Si et donc à un compteur Mi donné. Chaque code est constitué d'un signal soit analogiqua (~ une frequence donnée par exemple), soit numérique (suite de huit bits par exemplej. Ledit signal est transmis par le câble 14 de la liaison L2 le long des lignes communes 2 et 3. Chaque comparateur 17 (prévu dans chaque interrupteur Si) compare le signal émis avec le signal gardé en mémoire 18 et propre au compteur Mi associé. Dans le cas où les signaux respectivement émis et mémorisés sont identiques, le comparateur 17 agit sur la commande 19, constituée d'un bistable, qui provoque la fermeture de l'interrupteur 20. L'unité de stockage et d ! émission ll du compteur Mi correspondant se trouve alors reliee aux moyens de collecte 1 par la liaison~
li et la liaison Ll. L'unité 11 se trouve alors~
également alimentée en énergie par la fermeture de l'interrupteur Z0, et emet les données qui sont ~ transmises aux moyens de colIecte 1 par la liaison L1.
: ~ :
2~ 69~
- 12 ~
Les moyens émetteurs lA des moyens de collecte émettent à nouveau le signal d'identification du compteur Mi dès que toutes les données du compteur sont transmises vers la mémoire lB. A cet instant, le comparateur 17 agit sur le bistable 19 qui revient à son état initial de manière à provoquer la réouverture de l'interrupteur 20.
Les moyens émetteurs lA émettent ainsi le signal d'identification d'un compteur une première fois pour fermer l'interrupteur 20 et une seconde fois pour l'ouvrir à nouveau ; le laps de kemps séparant les premier et second signaux propre au même compteur Mi, correspond ~ la transmission (via la liaison L1) cles données dudit compteur. Est émis ensuite un signal d'identification différent, propre au compteur suivant.
Par ailleurs, pour l'interrogation de compteurs Mi situés au-delà d'une distance donnée de liaison, par exemple de l'ordre de 500 mètres à 800 mètres, des moyens relais, tels que le relais 9, sont prévus.
La figure 3 montre en détail un relais 9, comprenant une première mémoire tampon/amplificateur 30 et une seconde mémoire tampon/ammplificateur 31, disposées respectivement sur les lignes L1 et L2, un bloc d'alimentation 32 en énergie électrique reliée à la liaison L2, et un comparateur 33 dont une. entrée est reliée au câble 14 de la liaison L2 et l'autre entree est liée à une memoire 34 apte à mémoriser le signal d'identification propre au relais ; la sortie du comparateur 33 attaque un dispositif de commande, tel qu'un bistable 35 liés à deux interrupteurs 36 et 37 ~lacés sur les liaisons respectives L2 et L1, en amont dPS mémoires tampons respectives 30 et 31.
Les moyens de collecte émettent le signal propre au relais 9 via L2, qui est comparé par le comparateur 33 au signal d'identification propre au relais et mémorisé ,~
dans la mémoire 34. En cas d'identité entre le signal ~ "
reçu et le signal mémorisé, le comparateur 33 aclionne ~' la commande 35 qui provoque la fermeture des .
interrupteurs 36 et 37 (normalement ouverts). La mémoire tampon/amplificateur 31 est alors en mesure de mémoriser et amplifier le signal d'identi~ication, propre ~ un c compteur Mj situé au-delà du relais 9, et véhiculé par la liaison L2. Lorsque ledit compteur Mj émet ses données via Ll (par le processus de fermeture de l'interrupteur Sj), celles-ci sont ampliEiées par la mémoire/ampliEicateur 30 pour atteindre les moyens ds ~r !~ o collecte 1.
Une fois interrogés tous les compteurs Mk associés au-delà du relais 9, les moyens de collecte émettent une seconde fois le signal d'identification propre audit relais, afin de provoquex le retour du bistable 35 à son etat initial et donc l'ouverture des interrupteiurs 36 et :
Ainsi, les moyens de collecte émettent une succession de j :'';~';''',~'~'''J'~'~
signaux d'identification selon la séquence suivante ~
relais-fermeture, compteur Mi - fermeture, compteur Mi -ouverture, ..., compteur M; - fermeture, compteur Mj ouverture, relais-ouverture.
La première liaison Ll est destinée ~ la transmission des données, tandis que la seconde liaison L2 sert à
:l'alimentation en énergie et à la commande de chaque interrupteur Si.
~., --'' 2~69~
Avantageusement, le signal dlidentification émis est, non pas celui du compteur donné, mais un code propre un interrupteur Si donne. Ceci permet de changer le compteur sans avoir à modifier le code utilisé pour la commande de l'interrupteur Si.
L'ensemble de l'invention présente dtautres avantages.
Il présente un coût faible. En effat, les liaisons L1 et L2 sont constituees de câbles téléphoniques, et les connexions de celles-ci aux moyens de collecte aux intexrupteurs et aux unités des compteurs sont xéalisés par des organes connus, simples et bon marché ; enfin, les interrupteurs peuvent être réalisés ~ l'aide de circuits bon marche.
La consommation en énergie électrique de chaque interrupteur est très faible (inférieure à 1 mA~.
L'ensembls est souple d'utilisation en ce sens que des compteurs peuvent être ajoutés et/ou enlevés sans difficultés. En effet, il suffit de brancher sur la ligne commune un interrupteur ou d'enlever celui-ci. De plus, les liaisons auxiliaires li permett~nt d'adapter la situation géographique des compteurs par rapport à~la ligne commune.
Selon une variante de réalisation, les liaisons Ll et L2 sont multiplexées de manière à n'utiliser qu'une paire téléphonique.
La figure 4 montre une autre forme de réalisation d'un~
ensemble comprenant par exemple deux compteurs, à ;
69~
savoir un compteur d'eau Mk et un compteur d'électricite Ml. Chacun des deux comptPurs comprend une unité de stockage et d'émission, rsspectivement llk, 111 contenant les informations relatives à la consommation en eau et en electricité. Cha~ue compteur comprend en outre une mémoire dans laquelle est proyrammée le numéro propre du compteur, par exemple son numéro de série ;
cette mémoire peut par exemple être l'unité de stockage llk, respectivement 111 elle-même.
Les organes d'interrupteur Sk et Sl contenus dans des prises ou boîtiers viennent respectivement se brancher sur les compteurs Mk et Ml. Les organes d'interrupteur Sk et Sl sont similaires à l'organe interrupteur décrit en référence à la figure 2 ; ils contiennent ~galement une mémoire dans laquelle est inscrite le signal de réference associe à l'interrupteur correspondant. De préférence, ce signal correspond à l'adresse physique de llinterrupteur, par exemple l'adresse de facturation.
Les organes interrupteurs Sk et Sl sont reliés à travers les lignes auxiliaires lk et ll à la ligne de communication commune 50 par l~intermédiaire des boîtiers de dérivation 40k et 401. La ligne de communica~ion commune 50 aboutit à des moyens de collecte 100 similaires ~ ceux décrits en ref~rence a la figure 1, reliés par l'intermédiaire d'un MODEM
téléphonique 110 à un centre de traitement 120.
Ainsi, lorsque les moyens de collecte émettent un~signal d'iden~ification porteur du code propre a l'interrupteur Sk par exemple, l'unité de stockage et d'émission llk .
--'' 2C~ 9~
envoie en direction des moyens de collecte, les informations relatives au numéro du compteur Mk, ainsi que celles relatives à la consommation.
Par conséquent, chaque interrogation du compteur Mk permet la mise a jour au niveau des moyens de collecte lOO, s'il y a lieu, du numéro propre au compteur Mk branché à l'interrupteur Sk. Ainsi, un changement de compteur Mk au niveau d'un interrupteur Sk ne nécessite pas de saisir manuellement, au niveau des moyens de collecte 100, les informations relatives au numéro du nouveau compteur installé.
:
Il est entendu que l'invention s'applique à un ensemble de compteurs intégrés soit dans un habitat collectif (un ou plusieurs bâtiments) soit un habitat individuel (pluralité de maisons dispersées).
Chaque compteur Mi (i - 1 à 12) incorpore une unité de stockage et d'émission des données relatives a la consommation d'eau ; l'unité ~non repr~sentée) est du type connu en soi et peut être par exemple constituée de rouleaux totalisateurs et de moyens aptes à transformer l'information (constituée par la position de chaque rouleau) en signaux électriques ; un exemple de tels moyens est donné par le système commercialisé par la société américaine Schlumberger Industries, sous la dénomination commerciale ARBo En outxe, chaque compteur Mi est relié a la ligne commune 2 (ou 3) par l'intermédiaire d'une ligne auxiliaire li et d'un organe interrupteur Si dispose sur la ligne commune ; 1'indice i est le meme pour chaque trilogie compteur M, organe interrupteur S et ligne auxiliaire 1. ~
Les moyens de collecte 1 sont reli~s par une liaison 6 à
des moyens 7 de traitement et/ou de transmission de données, connus en eux-mêmes, tels qu'un MODEM
teléphonique. ~ ~ :
Les données ~ransmises depuis chaque compteur vers les moyens de collecte incluent un code d'identification~du :
-'' 2~ 69~
compteur. Les moyens de collecte l comprennent des moyens emetteurs lA de tels codes, et des moyens de mémorisation lB des données issus de différents compteurs.
En fonction de la longueur des lignes de communication commune 2 et 3, des moyens relais (8, 9), connus en soi, sont prévus sur ces dernières en vue d'é~iter les conséquences de l'affaiblissement des signaux transmis portant les données. A chaque relais est associé un code d'identification, du même type que les codes d'identification des relais. A titre indicatif, des relais peuvent être prévus lorsque la longueur de la liaison Ll et L2 dépasse 500 à 800 mètres.
La fi~ure 2 montre en détail de fa,con schématique une vue agrandie de la ligne de communication commune et de l'un des organes interrupteurs Si associée au compteur Mi.
Le compteur Mi comprend la partie de comptage lO
proprement dike et l'unité ll de stockage et d'émiss1on des données ; cette dernière est reliée à l'organe interrupteur Si par la liaison auxiliaire li, constituée de deux câbles téléphoniques. L' unité ll peut etre constituée par le dispositif fabriqué et vendu par la société americaine Schlumberger Industries, sous la dénomination ARB.
La ligne de communication commune l comprend deux liaisons parallèles Ll et L2 ; les première et seconde liaisons respectivement Ll et 12 sont chacune constituées d'une paire de câhles téléphoniques respectivement 12,13 et 14,15.
L'organe interrupteur Si comprend un bloc d'alimentation 16 en énergie électrique relié à la seconde liaison L2 (câbles 14,15), un comparateur 17 dont une entree est reliée ~ un des c~bles ~14) de la liaison 12 et l'autre entrée est reliée à une mémoire 18 contenant le signal d'identification propre à l'organe interrupteur Si : la sortie du comparateur attaque une commande l9 d'un interrupteur 20 ~normalement ouvert) place sur la liaison auxiliaire li ; cette dernière relie la première liaison L1 (câbles 12 et 13) au compteur Mi.
Le fonctionnement, décrit de façon schematique, est le suivant.
Les moyens de collecte 1 émettent, par les moyens émetteurs lA, un signal d'identification porteur du code propre à un interrupteur Si et donc à un compteur Mi donné. Chaque code est constitué d'un signal soit analogiqua (~ une frequence donnée par exemple), soit numérique (suite de huit bits par exemplej. Ledit signal est transmis par le câble 14 de la liaison L2 le long des lignes communes 2 et 3. Chaque comparateur 17 (prévu dans chaque interrupteur Si) compare le signal émis avec le signal gardé en mémoire 18 et propre au compteur Mi associé. Dans le cas où les signaux respectivement émis et mémorisés sont identiques, le comparateur 17 agit sur la commande 19, constituée d'un bistable, qui provoque la fermeture de l'interrupteur 20. L'unité de stockage et d ! émission ll du compteur Mi correspondant se trouve alors reliee aux moyens de collecte 1 par la liaison~
li et la liaison Ll. L'unité 11 se trouve alors~
également alimentée en énergie par la fermeture de l'interrupteur Z0, et emet les données qui sont ~ transmises aux moyens de colIecte 1 par la liaison L1.
: ~ :
2~ 69~
- 12 ~
Les moyens émetteurs lA des moyens de collecte émettent à nouveau le signal d'identification du compteur Mi dès que toutes les données du compteur sont transmises vers la mémoire lB. A cet instant, le comparateur 17 agit sur le bistable 19 qui revient à son état initial de manière à provoquer la réouverture de l'interrupteur 20.
Les moyens émetteurs lA émettent ainsi le signal d'identification d'un compteur une première fois pour fermer l'interrupteur 20 et une seconde fois pour l'ouvrir à nouveau ; le laps de kemps séparant les premier et second signaux propre au même compteur Mi, correspond ~ la transmission (via la liaison L1) cles données dudit compteur. Est émis ensuite un signal d'identification différent, propre au compteur suivant.
Par ailleurs, pour l'interrogation de compteurs Mi situés au-delà d'une distance donnée de liaison, par exemple de l'ordre de 500 mètres à 800 mètres, des moyens relais, tels que le relais 9, sont prévus.
La figure 3 montre en détail un relais 9, comprenant une première mémoire tampon/amplificateur 30 et une seconde mémoire tampon/ammplificateur 31, disposées respectivement sur les lignes L1 et L2, un bloc d'alimentation 32 en énergie électrique reliée à la liaison L2, et un comparateur 33 dont une. entrée est reliée au câble 14 de la liaison L2 et l'autre entree est liée à une memoire 34 apte à mémoriser le signal d'identification propre au relais ; la sortie du comparateur 33 attaque un dispositif de commande, tel qu'un bistable 35 liés à deux interrupteurs 36 et 37 ~lacés sur les liaisons respectives L2 et L1, en amont dPS mémoires tampons respectives 30 et 31.
Les moyens de collecte émettent le signal propre au relais 9 via L2, qui est comparé par le comparateur 33 au signal d'identification propre au relais et mémorisé ,~
dans la mémoire 34. En cas d'identité entre le signal ~ "
reçu et le signal mémorisé, le comparateur 33 aclionne ~' la commande 35 qui provoque la fermeture des .
interrupteurs 36 et 37 (normalement ouverts). La mémoire tampon/amplificateur 31 est alors en mesure de mémoriser et amplifier le signal d'identi~ication, propre ~ un c compteur Mj situé au-delà du relais 9, et véhiculé par la liaison L2. Lorsque ledit compteur Mj émet ses données via Ll (par le processus de fermeture de l'interrupteur Sj), celles-ci sont ampliEiées par la mémoire/ampliEicateur 30 pour atteindre les moyens ds ~r !~ o collecte 1.
Une fois interrogés tous les compteurs Mk associés au-delà du relais 9, les moyens de collecte émettent une seconde fois le signal d'identification propre audit relais, afin de provoquex le retour du bistable 35 à son etat initial et donc l'ouverture des interrupteiurs 36 et :
Ainsi, les moyens de collecte émettent une succession de j :'';~';''',~'~'''J'~'~
signaux d'identification selon la séquence suivante ~
relais-fermeture, compteur Mi - fermeture, compteur Mi -ouverture, ..., compteur M; - fermeture, compteur Mj ouverture, relais-ouverture.
La première liaison Ll est destinée ~ la transmission des données, tandis que la seconde liaison L2 sert à
:l'alimentation en énergie et à la commande de chaque interrupteur Si.
~., --'' 2~69~
Avantageusement, le signal dlidentification émis est, non pas celui du compteur donné, mais un code propre un interrupteur Si donne. Ceci permet de changer le compteur sans avoir à modifier le code utilisé pour la commande de l'interrupteur Si.
L'ensemble de l'invention présente dtautres avantages.
Il présente un coût faible. En effat, les liaisons L1 et L2 sont constituees de câbles téléphoniques, et les connexions de celles-ci aux moyens de collecte aux intexrupteurs et aux unités des compteurs sont xéalisés par des organes connus, simples et bon marché ; enfin, les interrupteurs peuvent être réalisés ~ l'aide de circuits bon marche.
La consommation en énergie électrique de chaque interrupteur est très faible (inférieure à 1 mA~.
L'ensembls est souple d'utilisation en ce sens que des compteurs peuvent être ajoutés et/ou enlevés sans difficultés. En effet, il suffit de brancher sur la ligne commune un interrupteur ou d'enlever celui-ci. De plus, les liaisons auxiliaires li permett~nt d'adapter la situation géographique des compteurs par rapport à~la ligne commune.
Selon une variante de réalisation, les liaisons Ll et L2 sont multiplexées de manière à n'utiliser qu'une paire téléphonique.
La figure 4 montre une autre forme de réalisation d'un~
ensemble comprenant par exemple deux compteurs, à ;
69~
savoir un compteur d'eau Mk et un compteur d'électricite Ml. Chacun des deux comptPurs comprend une unité de stockage et d'émission, rsspectivement llk, 111 contenant les informations relatives à la consommation en eau et en electricité. Cha~ue compteur comprend en outre une mémoire dans laquelle est proyrammée le numéro propre du compteur, par exemple son numéro de série ;
cette mémoire peut par exemple être l'unité de stockage llk, respectivement 111 elle-même.
Les organes d'interrupteur Sk et Sl contenus dans des prises ou boîtiers viennent respectivement se brancher sur les compteurs Mk et Ml. Les organes d'interrupteur Sk et Sl sont similaires à l'organe interrupteur décrit en référence à la figure 2 ; ils contiennent ~galement une mémoire dans laquelle est inscrite le signal de réference associe à l'interrupteur correspondant. De préférence, ce signal correspond à l'adresse physique de llinterrupteur, par exemple l'adresse de facturation.
Les organes interrupteurs Sk et Sl sont reliés à travers les lignes auxiliaires lk et ll à la ligne de communication commune 50 par l~intermédiaire des boîtiers de dérivation 40k et 401. La ligne de communica~ion commune 50 aboutit à des moyens de collecte 100 similaires ~ ceux décrits en ref~rence a la figure 1, reliés par l'intermédiaire d'un MODEM
téléphonique 110 à un centre de traitement 120.
Ainsi, lorsque les moyens de collecte émettent un~signal d'iden~ification porteur du code propre a l'interrupteur Sk par exemple, l'unité de stockage et d'émission llk .
--'' 2C~ 9~
envoie en direction des moyens de collecte, les informations relatives au numéro du compteur Mk, ainsi que celles relatives à la consommation.
Par conséquent, chaque interrogation du compteur Mk permet la mise a jour au niveau des moyens de collecte lOO, s'il y a lieu, du numéro propre au compteur Mk branché à l'interrupteur Sk. Ainsi, un changement de compteur Mk au niveau d'un interrupteur Sk ne nécessite pas de saisir manuellement, au niveau des moyens de collecte 100, les informations relatives au numéro du nouveau compteur installé.
:
Claims (17)
1 - Ensemble pour le transfert et la collecte à distance de données telles que des quantités d'énergie ou de fluide mesurées par des compteurs comportant chacun une unité de stockage et d'émission desdites données, vers des moyens de collecte par l'intermédiaire d'au moins une liaison filaire commune, caractérisé en ce qu'il comprend, pour chaque compteur, un organe interrupteur, normalement ouvert et apte à se fermer, sur commande des moyens de collecte, pour autoriser le passage du flux de données depuis l'unité d'émission correspondante vers ceux-ci.
2 - Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison commune est constituée de deux liaisons en parallèle, la première liaison logique destinée au passage des données et la seconde liaison logique destinée à la commande de l'organe interrupteur.
3 - Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de collecte sont reliés à une source d'énergie électrique et en ce que la seconde liaison est également destinée à l'alimentation en énergie électrique de chaque organe interrupteur et de l'unité d'émission correspondante.
4 - Ensemble selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la liaison commune est constituée d'une double paire de câbles téléphoniques.
5 - Ensemble selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la liaison commune est constituée d'une paire de câbles téléphoniques.
6 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque organe interrupteur est disposé sur la liaison commune et est relie à
l'unité d'émission correspondante par une liaison auxiliaire.
l'unité d'émission correspondante par une liaison auxiliaire.
7 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque organe interrupteur est disposé à l'extrémité d'une liaison auxiliaire placée en dérivation sur la ligne commune.
8 - Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe interrupteur est logé dans un boîtier ou une prise qui vient directement se brancher sur le compteur.
9 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de collecte comprennent des moyens émetteurs d'un signal d'identification propre à chacun des organes interrupteurs, chaque organe interrupteur comprenant des moyens de mémorisation d'un signal de référence correspondant audit signal d'identification et des moyens de comparaison du signal de référence et du signal émis, aptes à
commander des moyens de fermeture du circuit électrique reliant l'unité d'émission correspondante aux moyens de collecte.
commander des moyens de fermeture du circuit électrique reliant l'unité d'émission correspondante aux moyens de collecte.
10 - Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de collecte sont aptes à émettre de façon continue et séquentiellement les signaux d'identification, et en ce que les moyens de fermeture sont actionnés tant que le signal propre à l'organe interrupteur correspondant est émis.
11 - Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que le signal d'identification propre à chaque interrupteur est de type analogique.
12 - Ensemble selon la revendication 11, caractérisé en ce que le signal d'identification présente un spectre de fréquence donné, et en ce que les moyens de comparaison sont constitués d'un filtre fréquenciel passe-bande.
13 - Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que le signal d'identification propre à chaque interrupteur est constitué d'une suite de bits, et les moyens de comparaison sont du type numérique.
14 - Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de mémorisation sont règlables de manière à permettre la modification dudit signal d'identification.
15 - Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de fermeture comprennent un bistable attaqué par son entrée par les moyens de comparaison, et en ce que les moyens de collecte sont aptes à émettre un signal d'identification propre à un même compteur une première fois afin de provoquer le changement d'état dudit bistable (correspondant à la fermeture du circuit) et une seconde fois pour provoquer le retour du bistable à
son état initial (correspondant à l'ouverture dudit circuit).
son état initial (correspondant à l'ouverture dudit circuit).
16 - Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les données transférées de l'unité d'émission aux moyens de collecte incluent deux types d'informations :
celles relatives au numéro du compteur et celles relatives aux quantités mesurées par le compteur.
celles relatives au numéro du compteur et celles relatives aux quantités mesurées par le compteur.
17 - Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal de référence associé à l'organe interrupteur correspond à l'adresse physique de l'organe interrupteur.
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| DEP3835145.5 | 1988-10-15 | ||
| DE3835145 | 1988-10-15 | ||
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| FR88/15317 | 1988-11-24 |
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| CA2000694A1 true CA2000694A1 (fr) | 1990-04-15 |
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| CA002000694A Abandoned CA2000694A1 (fr) | 1988-10-15 | 1989-10-13 | Ensemble pour le transfert et la collecte a distance de donnees provenant notamment de compteurs |
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