WO2012104434A1 - Display system and measurement data recording system comprising integrated digital interfaces - Google Patents

Display system and measurement data recording system comprising integrated digital interfaces Download PDF

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WO2012104434A1
WO2012104434A1 PCT/EP2012/051907 EP2012051907W WO2012104434A1 WO 2012104434 A1 WO2012104434 A1 WO 2012104434A1 EP 2012051907 W EP2012051907 W EP 2012051907W WO 2012104434 A1 WO2012104434 A1 WO 2012104434A1
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WO
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data
detection unit
measurement data
master unit
acquisition system
Prior art date
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PCT/EP2012/051907
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German (de)
French (fr)
Inventor
Karlheinz Schmidt
Original Assignee
Karlheinz Schmidt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Karlheinz Schmidt filed Critical Karlheinz Schmidt
Publication of WO2012104434A1 publication Critical patent/WO2012104434A1/en

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D4/00—Tariff metering apparatus
    • G01D4/008—Modifications to installed utility meters to enable remote reading
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00—Pattern recognition
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V2201/00—Indexing scheme relating to image or video recognition or understanding
    • G06V2201/02—Recognising information on displays, dials, clocks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/30—Smart metering, e.g. specially adapted for remote reading

Definitions

  • the present invention relates to a measurement data acquisition system having at least one detection unit, at least one master unit and at least one data center, wherein the detection unit is connectable to a measuring device, and the detection unit is in contact with a master unit, and a method for operating a measurement data acquisition system.
  • Measuring devices can be found for a variety of purposes and in various forms, such as counter devices in the form of electricity, water, gas, heat meters or counters for escalator kilometer and operating hours meter.
  • Such measuring devices must be read regularly in order, for example, to check the meter readings and to document these for billing purposes or for the determination of maintenance intervals.
  • These manual readings mean a high expenditure on specialist personnel and travel costs as well as counter devices in households time expenditure for the consumer, who must be at home to these read-off times.
  • manual readings result in problems from erroneous readings and in the absence of the consumer whose meter is to be read. Simplifying the traditional system of manual meter reading provides the ability to automatically read these counters.
  • DE 10 2008 042 296 A1 describes a reading system for counters, which is provided with a mobile reading device. Each meter is provided with a reading device and connected to a measured value recorder. The mobile reading device sends a control signal via microwave or SMS to the measured value recorder, which reads the reading device is activated to recognize the measured values.
  • this reader is only suitable for certain number counter types.
  • No. 6,975,862 B1 describes a device and a method for wireless remote measurement from provider to consumer. However, this wireless connection is made over the telephone, so that a foreign telephone network must be present and thus incur additional costs.
  • EP 1 946 483 B1 describes a meter detection system which is equipped with a viewing window and, through the use of semi-transparent mirrors or folding mirrors, further enables manual reading of the counters and avoids disturbing light reflections.
  • polarized filters are used. Through the use of color filters or polarized filters, however, it may happen that certain colors, such as red numbers on the number of rollers, can not be detected by the image sensor.
  • a digital pulse interface (reed contact) was required for the automated reading of counters, whereby the previous reading technique using reed contacts made manual reading more difficult.
  • digitally read values of counter devices are often not recognized by media suppliers, since there can often be large deviations from the real value due to false pulses or influence by induction and magnetism.
  • the object of the present invention was therefore to read automatically with a single system all types of meters regardless of their design and the presence of a digital pulse interface or its purpose. This reading system should be retrofittable to existing measuring devices as well as be used with new measuring devices and be cost-effective to implement.
  • a uniform, digital interface for the automated remote reading of any analog and / or digital displays is to be created.
  • This digital interface also makes it possible to combine it with other sensors, which can be transmitted and processed via this interface.
  • Existing measuring instruments in niche industries, such as the escalator kilometer measurement should also be detectable without special reading systems having to be developed. A manual reading should still be possible.
  • the new automatic reading is intended to circumvent these problems and also create simple and cost-effective accounting systems.
  • the use of this digital interface also opens up new application and service options, such as intelligent resource purchasing, automatic triggering of ordering processes, automatic adaptation of consumer tariffs or more transparency in the setting of energy saving chips, etc.
  • the object is achieved by a method for operating a measurement data acquisition system, wherein at least the following steps are implemented:
  • a) checks the data for completeness and plausibility
  • b) checks the data with older meter reading data and / or sensor data
  • the term “measuring device” encompasses all measuring devices which count and / or display a type of quantity such as electricity, water, gas or heat meters or escalator mileage and hour meter counters It is also possible to acquire and recognize alphanumeric images such as those found on machine displays, for example, by reading optoelectronically sensors such as temperature sensors, pressure gauges, humidity meters, brightness meters, heat meters or sound meters, or even state-of-the-art meters. The term also includes the recording of fill levels or other readable areas in monitored processes, such as mailboxes or silos.
  • the data acquired by a detection unit is provided with a time stamp, for example in the format YYYYMMDDTSMMSS.
  • the collected data is then sent to a master unit.
  • Detecting unit and master unit can be located either in a housing or in different, separate housings. If several detection units are put into operation in one system, good reception to the individual detection units can be ensured by an independent placement of the master unit.
  • the detection units can also act as a kind of repeater, so that a detection unit which is outside the range of the master unit can still communicate with the master unit and vice versa.
  • standardized radio transmission technology is preferably used for sending the image data and / or the measurement data of the connected sensors.
  • the optically acquired image or state is converted by means of a local microprocessor and firmware into a database-capable format, for example ASCII code.
  • a database-capable format for example ASCII code.
  • the read data is recognized by media providers.
  • the conversion can also be done via a server. These methods can save costs for a GSM transmission. Conversion is done by handwriting recognition, such as OCR software.
  • the data from sensors are transmitted directly to the detection unit and sent from there to the master unit for storage and further evaluation. Then, the data is compressed to ensure better, faster, and thus more energy efficient, transmission to a data center, and stored.
  • the data contained in the memory of the master unit are preferably bundled and interval-controlled and / or sent by exceeding a threshold and / or manual triggering, for example via a portal or SMS, by GSM / GPRS or other common transmission methods to a data center for further evaluation.
  • the data can either be deleted from the master unit or saved for a possible backup variant. If the data is not deleted, it can be manually backed up as backup by means of appropriate readout tools.
  • the method according to the invention can also be used to make comparisons with detected frames and fixed bit patterns, such as images of error codes of displays. This makes it possible, for example, to enable consumption monitoring for monitoring displays of industrial machinery.
  • an optical or acoustic signal can be triggered.
  • the alarm function can preferably be connected directly on site by means of a master unit connected to the master unit. be triggered by the signaled via the web interface portal.
  • data can be transmitted from the detection unit to the master unit via cable and / or wireless, and the transmission of measured data to a data center is preferably wireless via a digital web interface and / or LAN and / or M-BUS.
  • web interface encompasses data sent by the master unit, preferably via GPRS, to a server in a defined and standardized protocol.
  • the wireless transmission can take place via radio or network, for example LAN, M-BUS.
  • the data center includes a billing function and / or a raw material purchase function and / or a tariff change function and / or a status mode check function and / or other interfaces.
  • the received data are preferably stored in a data center on a server in a database and analyzed or further processed.
  • a customer can access his personal data in the internet-based database by logging into the portal.
  • Automated monitoring applications of the measured data and the systems give the user many possible applications.
  • further advantageous functions such as automatic billing with energy and media providers, alarm functions, price comparison function (tariffs), analysis function with action recommendations, forecast function, cross-selling and advertising placement as well as other interfaces, for example for social networks , affiliate partners, third-party database archives, own platforms provided by other service providers and institutions, mobile services.
  • a commodity purchasing function can be carried out in such a way that, if an individual limit value of, for example, level sensors is undershot, the corresponding raw material is bought in in particular if the associated commodity price is the most favorable.
  • This automated raw material purchase for example, can be linked to several real estate via a corresponding interface and would thus save a corresponding multiple of costs.
  • an automatic tariff change function or automatic adjustment of the framework contract can also be realized.
  • a tariff change service which evaluates the consumption data of the measuring system on a monthly or even daily basis and selects the appropriate tariff according to the economic efficiency.
  • a limit violation may also be associated with an automated action according to the application.
  • the present invention would of course bring a corresponding advantage or a hedge of the user with it, as in a limit exceeded also an action, in this case, for example, a shutdown through an electric shut-off valve, based on the continuous measurement data.
  • the system according to the invention can be used, for example, to check the power consumption of smart power strips and, if necessary, depending on the load with or without time switching off and on.
  • web interfaces can also be created, enabling customers to access their measurement data at any time, regardless of location.
  • automated billing processes with energy and media suppliers are possible, which enables a high cost-saving potential.
  • web interfaces to mobile services are beneficial.
  • the status mode check function can be used to query values such as reception strength, individual readings, battery capacity or firmware / hardware version.
  • control status display can be displayed, for example, via LEDs or a corresponding display.
  • the inventive method further allows the data to be encrypted in the master unit. By this advantageous embodiment manipulations should be avoided.
  • the firmware is updated via the data center.
  • a measurement data acquisition system having at least one detection unit, at least one master unit and at least one data center,
  • the detection unit is connectable to a measuring device, and the detection unit is in contact with a master unit, characterized in that the detection unit comprises the following components:
  • the master unit contains at least the following components:
  • a communication module for detecting and processing of incoming data at least one detection unit and to send the data via
  • a conversion module for converting the image into a database-capable format
  • a memory module for storing the data until a successful transmission has taken place
  • the data center contains at least the following components:
  • a detection unit is assigned to at least one measuring device.
  • the assignment of multiple instruments of the same type and purpose and of the type and purpose of different measuring instruments to a detection unit is not excluded.
  • the detection unit can be arbitrarily attached to a measuring device. If the meter has a numerical display, this is recorded opto-electronically. It does not matter in which orientation this display is captured in the form of an image by the camera. The image can later be rotated by the corresponding software.
  • the reading is carried out by optical detection of the meter reading and / or the state without interfering with the measuring method of the measuring device.
  • the detection unit of the measurement data acquisition system according to the invention contains at least one camera module which focuses and records the numeric field and / or the status indication of a measuring device via an optical means, for example a mirror or a prism. Since the counter device is mostly in the dark, the counter field is illuminated directly or indirectly via a light source.
  • the arrangement of the optical means avoids disturbing reflections and glare, which can be caused for example by external light sources, as well as back reflections.
  • the recorded video stream in the microprocessor on the board is reduced to just one frame and converted as an image file and readable aligned.
  • the file name will be timestamped.
  • the converted image or frame can be transmitted either via cable or radio to the master unit.
  • radio generally all types of radio such as ISM, WLAN, Bluetooth, etc. are included.
  • the image data are converted via a recognition software, firmware based on microprocessor, into a database-capable text format in order to keep the amount of data in the GSM / GPRS transmission as low as possible and thus to save energy and transmission costs.
  • Conversion of the image data into a text format as well as a subsequent compression of the data is an advantage since the device has to operate in isolated locations for several years even without an external power supply.
  • the image data and text formats are buffered until a successful transfer to a data center has occurred.
  • the detection unit is provided with at least one viewing window and the measuring device is manually readable.
  • the power supply of the master unit and the detection unit is ensured via the battery and / or power supply.
  • the possibility of a cyclic or sequential shutdown of the hardware or hardware parts can be achieved in this case a very low power consumption.
  • the smart meter solutions known from the prior art are based on a corresponding inherent energy demand of the hardware, and thus, unlike the prior art, the present invention can be operated for several years on battery operation with the same energy sources.
  • the measuring device values are detected by the detection unit in an interval and time-controlled manner and provided with a time stamp.
  • a timestamp in the format YYYYMMDDDSMMSS allows an exact time allocation of the captured image.
  • all measuring meters can also carry out interval-controlled monitoring, in which warning messages and alarms can be triggered if limits are exceeded.
  • further detection units can be connected to a detection unit and / or sensors can be connected to a detection unit and / or can be controlled via SMS and / or a position sensor can be connected to a detection unit. By equipping the detection devices with position sensors, manipulation attempts can be documented or the device can be locked.
  • These sensors can also be designed as acceleration sensors and a manipulation of the device would also lead to the blocking of the device.
  • the safety of the devices for example with the aid of the camera-internal focus itself or control LEDs, which are detected by the camera manipulation of the measured data acquisition system can be prevented by a tampering attempt, for example, the camera picks up a blurred image due to the manipulated distance or due to the reduced light conditions between the meter reading and the camera takes a darkened picture.
  • a tampering attempt for example, the camera picks up a blurred image due to the manipulated distance or due to the reduced light conditions between the meter reading and the camera takes a darkened picture.
  • the detection unit can detect fill levels through a second camera module.
  • fill levels and / or distance measurements can preferably be detected by means of stereoscopy and thus monitored.
  • the data is transmitted from the detection unit to the master unit via cable and / or wireless and the transmission of measurement data to a data center is wireless via a digital web interface and / or LAN and / or M-BUS.
  • web interface that data is sent from the master unit, preferably via GPRS, in a fixed and standardized protocol to a server.
  • the master unit has a GSM module and a SIM card and the SIM card is exchangeable. Due to this advantageous embodiment, no foreign telephone network must be available for reading. GPRS and the own SIM card thus create an autonomous system.
  • the detection unit can be provided with a GSM module or retrofitted, for example via a USB stick.
  • the master unit has an encryption module for encrypting the generated data and / or an alarm transmission module and / or a compression module for data compression and / or a position sensor.
  • the data in the master unit can be checked for overshooting or undershooting of limit values even before it is sent to the data center. This allows the alarm module to be activated immediately before sending the data.
  • the alarm module of the master unit is a controllable by a microprocessor relay, which can deliver optional signals when exceeding or falling below of limits.
  • a verification module is present in the data center to ask manually and / or by SMS and / or via the Internet a status mode report.
  • a status report can be manually requested from the master unit via the web interface.
  • the status mode check function can be used to query values such as reception strength, individual readings, battery capacity or firmware / hardware version. Further advantages also result from the computer program according to the invention with program code for carrying out all method steps when the program is executed in a computer. Another aspect of the present invention is a data carrier on which the computer program according to the invention is stored.
  • FIG. 1 shows a schematic overview of the most important stages of the measurement data acquisition system according to the invention, wherein the acquisition units are connected exclusively to the master unit via cables.
  • FIG. 2 shows a schematic overview of the most important stages of the measurement data acquisition system according to the invention, the detection units being connected to the master unit via cable and wirelessly.
  • Fig. 3 shows a schematic structure of a detection device in the front view.
  • Fig. 4 shows a schematic structure of a detection device in the side view.
  • FIG. 5 shows a schematic structure of a detection device of a further embodiment in side view.
  • FIG. 6 shows a schematic structure of a detection device in yet another embodiment in side view.
  • Fig. 7 shows a reduced, schematic structure of a detection device in yet another embodiment in side view.
  • Fig. 8 shows a reduced, schematic structure of a detection device in yet another embodiment in side view.
  • FIG. 9 shows a reduced, schematic construction of a detection device in yet another embodiment in a side view.
  • FIG. 10 shows a reduced, schematic structure of a detection device in yet another embodiment in side view.
  • 1 1 shows an embodiment of a detection unit with two image sensors for filling level monitoring of a pellet silo.
  • a detection unit 3 is assigned to a counter 2.
  • the individual detection devices are connected to each other via cable 4.
  • at least two detection units can be connected to another.
  • the acquisition unit should record, store and transfer the values via an analogue input.
  • the interfaces of the counters provide an incremental pulse which corresponds to a certain value and must be added to the previous value. The sum of the pulses within one hour results in the consumption per hour.
  • sensors 29, for example temperature sensors, pressure gauges, moisture meters, brightness meters, heat meters or sound meters can be connected via cable 28 to a detection unit.
  • detection unit and master unit are in different, separate housings. At least one detection unit is connected via a cable 5 to a master unit 6, via which the determined data are transmitted to the master unit 6.
  • the data of the detection unit is converted into database evaluable characters, which is especially true for captured images, and can also be added there. This is particularly important for composite meters with a small and a large quantity meter.
  • Sensors connected to the detection unit first deliver their values to the detection unit and are then sent to the master unit for storage and further evaluation.
  • the data stored in the memory of the master unit 6 are transmitted by interval or by exceeding a threshold value or by manual triggering, for example via portal, SMS etc., wireless 7, preferably via GPRS, for further evaluation to a data center 8 or evaluated directly in the master unit , The wireless 7 transmission of the data to the data center 8 via GSM / GPRS or other common transmission methods WLAN, WiMax, ZIGBee, MBUS etc. take place.
  • the master unit 6 is powered by battery or mains.
  • the read-out data are evaluated in the portal of the data center 8. If a limit value is exceeded, signalers connected to the relay of the master unit and / or detection unit, such as measuring devices or machines, can be controlled.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the reading system 1 according to the invention.
  • detection units 3 can wirelessly transmit the data of the counters 2 to the master unit 6, for example by means of IEEE 802.15.4 (ZIGBee), WLAN, ISM, Bluetooth etc.
  • the wireless detection units are preferably operated by means of battery ,
  • a detection device 3 is shown in frontal view, which is connected to a meter, here a counter, 2.
  • the detection unit 3 is provided with a front window 10 and a rear window 20, so that the number field 1 1 of the counter 2 is also manually read.
  • the detection of the digit field 1 1 via a focusable camera module 12 with the widest possible wide-angle lens.
  • the distance between the camera module 12 and number field 1 1 of the counter 2 is kept as large as possible in order to obtain as undistorted image of the digits and also not to cover the number field 1 1 by the camera module 12.
  • a prism or mirror technique 13 is applied, so that the recorded counter window image is deflected by approximately 45 °.
  • the optical means 13 is preferably located behind or in front of the numeric field of the counter and is arranged so that light of the internal light source 14 is reflected at an acute angle. As a result, no disturbing glare, which disturb the quality of image capture.
  • At least one internal light source 14 is present in the detection unit, for example LEDs.
  • a battery 15 is present as a power source, an external antenna 16, and a board 17 and terminals 18.
  • the terminals 18 may be for the master unit and / or other wired detection units and / or sensors and / or for network operation and / or for other modules such as a GSM module and / or for an external antenna.
  • FIG. 5 shows a schematic structure of a detection device of a further embodiment in a side view.
  • the illumination is ensured in this embodiment by an optical waveguide 19 (illuminated with LED), which is mounted outside of the housing between the counter 2 and the detection unit 3.
  • the light does not fall directly on the mirror 13, since the incident angle of the illuminant is too acute, and thus the risk of glare or reflection is avoided.
  • FIG. 6 shows a schematic structure of a detection device in a further embodiment in a side view.
  • a rear window 20 is necessary.
  • An optical waveguide 19 is mounted behind a mirror 13.
  • the optical waveguide like a diffuser, the prevents the direct irradiation of the LEDs, and thus no points of light can arise.
  • the light rays strike the numerals of the counter 1 1 at an acute angle, so that the reflecting rays are reflected by the number roller away from the detection device.
  • a transparent dust cap can be used to avoid fouling the Zif- fernfeldesl 1.
  • FIGS. 7 to 10 Different positions of a mirror are shown in FIGS. 7 to 10.
  • the detection unit 3 is shown only schematically.
  • Fig. 7 shows a variant embodiment, in which the mirror 13 is aligned at an angle 31 of approximately 80 ° orthogonal to the numerals of the counter 1 1.
  • the detection unit and the mirror 13 In order to detect the entire counter window 1 1, the detection unit and the mirror 13 must be placed above the counter window 1 1 with the lower viewing window 20. Since the mirror does not cover the numbers 1 1, no semitransparent mirror is needed, but a second viewing window 10.
  • the mirror 13 is aligned at an angle 31 of approximately 45 ° to the digits of the counter 11.
  • the detection unit and the mirror 13 In order to detect the entire counter window 1 1, the detection unit and the mirror 13 must be placed directly above the counter window 11 with the lower viewing window 20. Since the mirror 13 in the interior of the detection unit obscures the view of the numerals 1 1 of the counter, a semi-transparent mirror would be necessary. If the distance between the detection device and the digits of the counter 11 is large enough, as shown in FIG. 9, then it is possible to look past the mirror through the viewing window 10 and a semitransparent mirror is not necessary.
  • Fig. 10 shows a further embodiment in which the mirror 13 is aligned at an angle 31 of approximately 20 ° orthogonal to the digits of the counter 1 1 and almost completely below the numbers 1 1 is placed.
  • a transparent dust cap can prevent soiling and further enable manual reading.
  • Fig. 1 1 shows an embodiment of a detection unit for level monitoring of a pellet silo. This detection unit is equipped with a first image sensor 21 and a second image sensor 22. By means of the detection range of the first image sensor 23 and the detection range of the second image sensor 24, a stereoscopic image of the pellets 26 is generated, which are continuously transported by a screw conveyor 27 on a Scblin construction in the silo.
  • a distance calculation can be done.
  • Software server side or microprocessor side
  • These measuring points result in a three-dimensional plane in space.
  • By subtracting the known volume of the room (maximum filling height) with the calculated level of the pellets results in the current level of the pellets.
  • fill levels and / or distance measurements can preferably be detected by means of stereoscopy and thus monitored.
  • the individual mailboxes can preferably be equipped with a reflector and a number, which is set up in each mailbox. Each mailbox can be assigned a specific number.
  • the number of reflectors is not absolutely necessary because the position of the reflector can already be assigned to a specific area. However, the detection of the number in the assignment may also be advantageous. If post is in a mailbox, the reflector is obscured with the specific number. The area with the mailboxes is monitored by the detection unit according to the invention. If the reflector of a particular mailbox is hidden, this information is passed on to the master unit via the corresponding image and the information is sent to the data center. The data center can preferably inform the user about common formats such as e-mail, SMS, smartphone app or tablet PC app that he has received mail. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Abstract

The invention relates to a method and a device for reading meters. Said method for operating a measurement data recording system comprising the following steps: a detection unit records data from a measuring device; the data is time stamped; the measurement data from the recording unit is transferred to a master unit; an image file is converted into a numeric format; the data is compressed; the data is stored; the measurement data is transferred to a data centre; the data is evaluated in the data centre which a) checks the data with respect to its integrity and plausibility, b) checks the data using to previous meter reading data and/or sensor data, c) checks whether the data exceeds a threshold and/or does not reach a threshold and triggers an alarm function if required.

Description

Anzeigen- und Messdatenerfassungssystem mit integrierten digitalen Schnittstellen  Display and data acquisition system with integrated digital interfaces
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Messdatenerfassungssystem mit mindestens einer Erfassungseinheit, mindestens einer Mastereinheit und mindestens einer Datenzentrale, wobei die Erfassungseinheit mit einem Messgerät verbindbar ist, und die Erfassungseinheit in Kontakt zu einer Mastereinheit steht, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Messdatenerfassungssystems. The present invention relates to a measurement data acquisition system having at least one detection unit, at least one master unit and at least one data center, wherein the detection unit is connectable to a measuring device, and the detection unit is in contact with a master unit, and a method for operating a measurement data acquisition system.
Messgeräte finden sich zu den unterschiedlichsten Zwecken und in diversen Ausgestaltungsformen, wie Zählervorrichtungen in Form von Strom-, Wasser-, Gas-, Wärmezählern oder auch Zähler zur Rolltreppenkilometererfassung und Betriebsstundenmesser. Measuring devices can be found for a variety of purposes and in various forms, such as counter devices in the form of electricity, water, gas, heat meters or counters for escalator kilometer and operating hours meter.
Derartige Messgeräte müssen regelmäßig abgelesen werden, um beispielsweise die Zählerstände zu kontrollieren und diese zu Abrechnungszwecken oder zur Bestimmung von Wartungsintervallen zu dokumentieren. Diese manuellen Ablesungen bedeuten einen hohen Aufwand an Fachpersonal- und Reisekos- ten sowie bei Zählereinrichtungen in Haushalten Zeitaufwand für den Verbraucher, der zu diesen Ablesezeiten zuhause sein muss. Zudem ergeben sich bei manuellen Ablesungen Probleme aus fehlerhaften Ablesungen sowie bei Abwesenheit des Verbrauchers, dessen Zähler abgelesen werden soll. Eine Vereinfachung des traditionellen Systems der manuellen Zählerablesung bietet die Möglichkeit, diese Zähler automatisch abzulesen. Such measuring devices must be read regularly in order, for example, to check the meter readings and to document these for billing purposes or for the determination of maintenance intervals. These manual readings mean a high expenditure on specialist personnel and travel costs as well as counter devices in households time expenditure for the consumer, who must be at home to these read-off times. In addition, manual readings result in problems from erroneous readings and in the absence of the consumer whose meter is to be read. Simplifying the traditional system of manual meter reading provides the ability to automatically read these counters.
Mobile Ablesegeräte sind bekannt. So beschreibt beispielsweise die DE 10 2008 042 296 A1 ein Ablesesystem für Zähler, welches mit einem mobilen Ablesegerät versehen ist. Dabei ist jeder Zähler mit einem Lesegerät versehen und einem Messwerteerfasser verbunden. Das mobile Ablesegerät sendet über Mikrowellen oder SMS ein Steuersignal zum Messwerteerfasser, der das Lese- gerät zum Erkennen der Messwerte aktiviert. Dieses Lesegerät ist allerdings nur für bestimmte Nummerzählertypen geeignet. Mobile readers are known. For example, DE 10 2008 042 296 A1 describes a reading system for counters, which is provided with a mobile reading device. Each meter is provided with a reading device and connected to a measured value recorder. The mobile reading device sends a control signal via microwave or SMS to the measured value recorder, which reads the reading device is activated to recognize the measured values. However, this reader is only suitable for certain number counter types.
In der US 6 975 862 B1 wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur kabellosen Fernmessung vom Anbieter zum Verbraucher beschrieben. Diese kabellose Verbindung wird jedoch über Telefon hergestellt, so dass ein fremdes Telefonnetz vorhanden sein muss und somit auch zusätzliche Kosten entstehen. No. 6,975,862 B1 describes a device and a method for wireless remote measurement from provider to consumer. However, this wireless connection is made over the telephone, so that a foreign telephone network must be present and thus incur additional costs.
Ein System und Verfahren zum kabellosen Ablesen von Zählern wird auch in der EP 2 261 608 A1 beschrieben. Jedoch kann es durch die Verwendung von magnetischen Ableseverfahren zu Störungen kommen, die die Genauigkeit der Ablesung beeinflusst. A system and method for the wireless reading of counters is also described in EP 2 261 608 A1. However, the use of magnetic reading techniques may interfere with the accuracy of the reading.
Trotz der Vorteile des automatischen Zählerablesens soll eine manuelle Able- sung, z.B. zu Kontrollzwecken, weiterhin möglich sein. Oftmals verdecken Einheiten zum automatischen Ablesen der Messgeräte die Zählereinrichtung, so dass ein manuelles Ablesen der Werte verhindert wird. EP 1 946 483 B1 beschreibt ein Zählererfassungssystem, welches mit einem Sichtfenster ausgestattet ist und durch die Verwendung von halbtransparenten Spiegeln oder Klappspiegeln ein manuelles Ablesen der Zähler weiterhin ermöglicht sowie störende Lichtreflexionen vermeidet. Dazu werden polarisierte Filter eingesetzt. Durch den Einsatz von Farbfiltern bzw. polarisierten Filtern kann es jedoch vorkommen, dass bestimmte Farben, wie rote Ziffern auf den Zahlwalzen, vom Bildsensor nicht erfasst werden können. Despite the advantages of automatic meter reading, manual reading, e.g. for control purposes, continue to be possible. Often, units for automatically reading the meters obscure the counter means so as to prevent manual reading of the values. EP 1 946 483 B1 describes a meter detection system which is equipped with a viewing window and, through the use of semi-transparent mirrors or folding mirrors, further enables manual reading of the counters and avoids disturbing light reflections. For this purpose, polarized filters are used. Through the use of color filters or polarized filters, however, it may happen that certain colors, such as red numbers on the number of rollers, can not be detected by the image sensor.
Für die automatisierte Ablesung von Zählern wurde bisher eine digitale Impulsschnittstelle (Reedkontakt) benötigt, wobei die bisherige Ablesetechnik unter Verwendung von Reedkontakten die manuelle Ablesung erschwerte. Zudem werden digital abgelesene Werte von Zählervorrichtungen bei Medienversor- gern häufig nicht anerkannt, da es häufig zu starken Abweichungen vom reellen Wert aufgrund von Fehlimpulsen oder Beeinflussung durch Induktion und Magnetismus kommen kann. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, mit einem einzigen System alle Arten von Messgeräten unabhängig von ihrer Bauweise und dem Vorhandensein einer digitalen Impulsschnittstelle oder deren Einsatzzweck automatisiert abzulesen. Dieses Ablesesystem soll sowohl an bestehende Messge- räte nachrüstbar sein als auch bei neuen Messgeräten einsetzbar sein und dabei kostengünstig zu realisieren sein. Weiter soll eine einheitliche, digitale Schnittstelle zur automatisierten Fernauslesung von jeglichen analogen und/oder digitalen Anzeigen geschaffen werden. Diese digitale Schnittstelle macht ermöglicht überdies auch eine Kombination mit anderen Sensoren, wel- che über diese Schnittstelle übertragen und weiterverarbeitet werden können. Bestehende Messgeräte in Nischenbranchen wie z.B. der Rolltreppenkilome- termessung sollen ebenfalls erfassbar sein, ohne dass spezielle Ablesesysteme entwickelt werden müssen. Dabei soll eine manuelle Ablesung weiterhin möglich sein. Die neue automatische Ablesung soll diese Probleme umgehen und zudem einfache und kostengünstige Abrechnungssysteme schaffen. Aus der Verwendung dieser digitalen Schnittstelle ergeben sich ebenfalls neue Anwen- dungs- und Dienstleistungsmöglichkeiten, wie beispielsweise ein intelligenter Ressourceneinkauf, automatische Auslösung von Bestellprozessen, automatischer Anpassung von Verbrauchertarifen oder mehr Transparenz bei der Ziel- setzung von Energiesparpänen etc. Previously, a digital pulse interface (reed contact) was required for the automated reading of counters, whereby the previous reading technique using reed contacts made manual reading more difficult. In addition, digitally read values of counter devices are often not recognized by media suppliers, since there can often be large deviations from the real value due to false pulses or influence by induction and magnetism. The object of the present invention was therefore to read automatically with a single system all types of meters regardless of their design and the presence of a digital pulse interface or its purpose. This reading system should be retrofittable to existing measuring devices as well as be used with new measuring devices and be cost-effective to implement. Furthermore, a uniform, digital interface for the automated remote reading of any analog and / or digital displays is to be created. This digital interface also makes it possible to combine it with other sensors, which can be transmitted and processed via this interface. Existing measuring instruments in niche industries, such as the escalator kilometer measurement, should also be detectable without special reading systems having to be developed. A manual reading should still be possible. The new automatic reading is intended to circumvent these problems and also create simple and cost-effective accounting systems. The use of this digital interface also opens up new application and service options, such as intelligent resource purchasing, automatic triggering of ordering processes, automatic adaptation of consumer tariffs or more transparency in the setting of energy saving chips, etc.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines Messdatenerfassungssystems, wobei mindestens folgende Schritte verwirklicht sind: The object is achieved by a method for operating a measurement data acquisition system, wherein at least the following steps are implemented:
- Datenerfassung eines Messgerätes mit einer Erfassungseinheit  - Data acquisition of a measuring device with a detection unit
- Versehen der Daten mit einem Zeitstempel - Provide the data with a timestamp
- Übertragung von Messdaten einer Erfassungseinheit an eine Mastereinheit - Transmission of measurement data of a detection unit to a master unit
- Umwandlung einer Bilddatei in ein Zahlenformat - Conversion of an image file into a number format
- Komprimieren der Daten  - Compressing the data
- Speichern der Daten  - Save the data
- Übertragung von Messdaten an eine Datenzentrale - Transmission of measurement data to a data center
- Auswertung der Daten in der Datenzentrale, welche  - Evaluation of the data in the data center, which
a) die Daten auf Vollständigkeit und Plausibilität überprüft, b) die Daten mit älteren Zählerstanddaten und/oder Sensordaten überprüft, a) checks the data for completeness and plausibility, b) checks the data with older meter reading data and / or sensor data,
c) die Daten auf Grenzwertüberschreitung und/oder Grenzwertunter- schreitung überprüft und bei Bedarf eine Alarmierungsfunktion auslöst.  c) checks the data for limit value overrun and / or limit value undershooting and triggers an alarm function if required.
Der Begriff „Messgerät" umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung alle Messgeräte, die eine Art Menge zählen und/oder anzeigen wie Strom-, Was- ser-, Gas-, Wärmezähler oder auch Zähler zur Rolltreppenkilometererfassung und Betriebsstundenmesser. Diese Messgeräte weisen eine numerische mechanische oder digitale Anzeige auf. Es können auch alphanumerische Bilder erfasst und erkannt werden, wie sie beispielsweise an Maschinendisplays vorhanden sind. Ablesbare Daten werden vorzugsweise optoelektronisch erfasst. Sensoren wie beispielsweise Temperaturfühler, Druckmesser, Feuchtigkeitsmesser, Helligkeitsmesser, Wärmemesser oder Schallmesser, oder auch Zu- standsmesser sind ebenfalls in dem Begriff enthalten. Auch die Erfassung von Füllständen oder sonstigen auslesbaren Bereichen in überwachungsfähigen Prozessen, wie Postfächern oder Silos, ist nicht ausgeschlossen. For the purposes of the present invention, the term "measuring device" encompasses all measuring devices which count and / or display a type of quantity such as electricity, water, gas or heat meters or escalator mileage and hour meter counters It is also possible to acquire and recognize alphanumeric images such as those found on machine displays, for example, by reading optoelectronically sensors such as temperature sensors, pressure gauges, humidity meters, brightness meters, heat meters or sound meters, or even state-of-the-art meters The term also includes the recording of fill levels or other readable areas in monitored processes, such as mailboxes or silos.
Vorzugsweise werden die von einer Erfassungseinheit erfassten Daten mit einem Zeitstempel, beispielsweise in dem Format JJJJMMTTSSMMSS, versehen. Die erfassten Daten werden anschließend an eine Mastereinheit gesendet. Erfassungseinheit und Mastereinheit können sich dabei entweder in einem Ge- häuse oder auch in unterschiedlichen, voneinander getrennten Gehäusen befinden. Werden in einem System mehrere Erfassungseinheiten in Betrieb genommen, kann durch eine unabhängige Platzierung der Mastereinheit ein guter Empfang zu den einzelnen Erfassungseinheiten gewährleistet werden. Vorzugsweise können die Erfassungseinheiten auch als eine Art Repeater fungie- ren, so dass eine Erfassungseinheit, die sich außerhalb der Reichweite der Mastereinheit befindet, dennoch mit der Mastereinheit kommunizieren kann und umgekehrt. Zum Versenden der Bilddaten und/oder der Messdaten der angeschlossenen Sensoren wird bevorzugt standardisierte Funkübertragungstechnik genutzt. In der Mastereinheit wird das optisch erfasste Bild bzw. der Zustand mittels eines lokalen Mikroprozessors und Firmware in ein datenbankfähiges Format umge- wandelt, beispielsweise ASCII-Code. Durch Kombination von Bild und Erfassungsdatum werden die abgelesenen Daten von Medienversorgern anerkannt. Die Umwandlung kann auch über einen Server erfolgen. Durch diese Methoden können Kosten für eine GSM-Übertragung gespart werden. Die Umwandlung erfolgt durch Schrifterkennung, beispielsweise OCR-Software. Die Daten von Sensoren werden direkt an die Erfassungseinheit übertragen und von dort zur Speicherung und Weiterauswertung an die Mastereinheit gesendet. Anschließend werden die Daten komprimiert, um eine bessere, schnellere und somit energiesparendere Übertragung an eine Datenzentrale zu gewährleisten, und gespeichert. Preferably, the data acquired by a detection unit is provided with a time stamp, for example in the format YYYYMMDDTSMMSS. The collected data is then sent to a master unit. Detecting unit and master unit can be located either in a housing or in different, separate housings. If several detection units are put into operation in one system, good reception to the individual detection units can be ensured by an independent placement of the master unit. Preferably, the detection units can also act as a kind of repeater, so that a detection unit which is outside the range of the master unit can still communicate with the master unit and vice versa. For sending the image data and / or the measurement data of the connected sensors, standardized radio transmission technology is preferably used. In the master unit, the optically acquired image or state is converted by means of a local microprocessor and firmware into a database-capable format, for example ASCII code. By combining the image and the data entry date, the read data is recognized by media providers. The conversion can also be done via a server. These methods can save costs for a GSM transmission. Conversion is done by handwriting recognition, such as OCR software. The data from sensors are transmitted directly to the detection unit and sent from there to the master unit for storage and further evaluation. Then, the data is compressed to ensure better, faster, and thus more energy efficient, transmission to a data center, and stored.
Die im Speicher der Mastereinheit befindlichen Daten werden vorzugsweise gebündelt und intervallgesteuert und/oder durch Überschreitung eines Grenzwerts und/oder durch manuelle Auslösung, beispielsweise über ein Portal oder SMS, mittels GSM/GPRS oder auch anderen gängigen Übertragungsverfahren an eine Datenzentrale zur weiteren Auswertung gesendet. Nach einer erfolgreichen Übertragung an eine Datenzentrale können die Daten wahlweise aus der Mastereinheit gelöscht oder für eine mögliche Backupvariante gespeichert werden. Für den Fall, dass die Daten nicht gelöscht werden, können diese mittels entsprechender Auslesetools bei Bedarf manuell als Backup gesichert werden. The data contained in the memory of the master unit are preferably bundled and interval-controlled and / or sent by exceeding a threshold and / or manual triggering, for example via a portal or SMS, by GSM / GPRS or other common transmission methods to a data center for further evaluation. After a successful transfer to a data center, the data can either be deleted from the master unit or saved for a possible backup variant. If the data is not deleted, it can be manually backed up as backup by means of appropriate readout tools.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können auch Vergleiche mit erfassten Frames und fixen Bitmustern, wie Bildern von Errorcodes von Displays, gemacht werden. Dadurch ist es z.B. möglich, das Verbrauchsmonitoring zur Überwachung von Displays von Industriemaschinen zu ermöglichen. Sobald ein hinterlegtes Referenzbild mit dem abgelesenen Wert übereinstimmt, kann ein optisches oder akustisches Signal ausgelöst werden. Die Alarmierungsfunktion kann bevorzugt direkt vor Ort durch einen an der Mastereinheit angeschlosse- nen Signalgeber ausgelöst werden oder durch das über die Webschnittstelle informierte Portal. The method according to the invention can also be used to make comparisons with detected frames and fixed bit patterns, such as images of error codes of displays. This makes it possible, for example, to enable consumption monitoring for monitoring displays of industrial machinery. As soon as a stored reference image matches the value read, an optical or acoustic signal can be triggered. The alarm function can preferably be connected directly on site by means of a master unit connected to the master unit. be triggered by the signaled via the web interface portal.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind Daten von der Erfassungseinheit zur Mastereinheit über Kabel und/oder kabellos übertragbar und die Übertragung von Messdaten an eine Datenzentrale erfolgt bevorzugt kabellos über eine digitale Webschnittstelle und/oder LAN und/oder M-BUS. Dabei umfasst der Begriff„Webschnittstelle", dass Daten von der Mastereinheit, bevorzugt über GPRS, in einem festgelegten und standardisierten Protokoll zu einem Server gesendet werden. Die kabellose Übertragung kann über Funk oder Netzwerk, beispielsweise LAN, M-BUS erfolgen. According to a further aspect of the present invention, data can be transmitted from the detection unit to the master unit via cable and / or wireless, and the transmission of measured data to a data center is preferably wireless via a digital web interface and / or LAN and / or M-BUS. In this case, the term "web interface" encompasses data sent by the master unit, preferably via GPRS, to a server in a defined and standardized protocol.The wireless transmission can take place via radio or network, for example LAN, M-BUS.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Datenzentrale eine Abrechnungsfunktion und/oder eine Rohstoffeinkaufsfunktion und/oder eine Tarifwechselfunktion und/ oder eine Statusmodus-Prüffunktion und/oder weitere Schnittstellen beinhaltet. It is further preferred that the data center includes a billing function and / or a raw material purchase function and / or a tariff change function and / or a status mode check function and / or other interfaces.
Die empfangenen Daten werden vorzugsweise in einer Datenzentrale auf einem Server in einer Datenbank gespeichert und analysiert bzw. weiterverarbeitet. Ein Kunde kann in der internetbasierten Datenbank durch Anmelden in das Portal auf seine persönlichen Daten zugreifen. The received data are preferably stored in a data center on a server in a database and analyzed or further processed. A customer can access his personal data in the internet-based database by logging into the portal.
Automatisierte Überwachungsapplikationen der Messdaten sowie der Systeme geben dem Nutzer viele Anwendungsmöglichkeiten. Neben der Zurverfügungstellung der Werte in einem Portal können weitere vorteilhafte Funktionen, wie automatische Abrechnungen mit Energie- und Medienversorgern, Alarmie- rungsfunktionen, Preisvergleichsfunktion (Tarife), Analysefunktion mit Handlungsempfehlungen, Prognosefunktion, Cross-Selling und Werbeplatzierung sowie weitere Schnittstellen, beispielsweise für soziale Netzwerke, Affiliate- Partnern, Datenbank-Archiven von Dritten, eigenen Plattformen von anderen Dienstleistern und Institutionen, Mobile Services, zur Verfügung gestellt werden. Beispielsweise kann ein solche Rohstoffeinkaufsfunktion so von statten gehen, dass bei einer Unterschreitung eines individuellen Grenzwerts von beispielsweise Füllstandssensoren der entsprechende Rohstoff speziell dann nachge- kauft wird, wenn der zugehörige Rohstoffpreis am Günstigsten ist. Dieser automatisierte Rohstoffeinkauf kann beispielsweise über eine entsprechende Schnittstelle an mehrere Immobilien gekoppelt sein und würde so ein entsprechendes Vielfaches an Kosten einsparen. Weiter kann eine automatische Tarifwechselfunktion bzw. automatische Anpassung des Rahmenvertrags ebenfalls realisiert werden. Hierbei besteht beispielsweise eine Verbindung zu einem Tarifwechseldienst, welcher monatlich oder sogar täglich die Verbrauchsdaten des Messsystems auswertet und entsprechend der Wirtschaftlichkeit den passenden Tarif auswählt. Automated monitoring applications of the measured data and the systems give the user many possible applications. In addition to the provision of the values in a portal, further advantageous functions, such as automatic billing with energy and media providers, alarm functions, price comparison function (tariffs), analysis function with action recommendations, forecast function, cross-selling and advertising placement as well as other interfaces, for example for social networks , Affiliate partners, third-party database archives, own platforms provided by other service providers and institutions, mobile services. By way of example, such a commodity purchasing function can be carried out in such a way that, if an individual limit value of, for example, level sensors is undershot, the corresponding raw material is bought in in particular if the associated commodity price is the most favorable. This automated raw material purchase, for example, can be linked to several real estate via a corresponding interface and would thus save a corresponding multiple of costs. Furthermore, an automatic tariff change function or automatic adjustment of the framework contract can also be realized. In this case, for example, there is a connection to a tariff change service, which evaluates the consumption data of the measuring system on a monthly or even daily basis and selects the appropriate tariff according to the economic efficiency.
Eine Grenzwertüberschreitung kann entsprechend der Anwendung natürlich ebenfalls mit einer automatisierten Handlung verbunden sein. Da beispielsweise schon aus versicherungstechnischen Gründen bei einer Abwesenheit von 72h die Wasserzuleitung abgeschaltet werden muss, würde die hier vorliegende Erfindung natürlich einen entsprechenden Vorteil bzw. eine Absicherung des Anwenders mit sich bringen, da bei einer Grenzwertüberschreitung ebenfalls eine Aktion, in diesem Fall beispielsweise eine Abschaltung durch ein elektrisches Absperrventil, auf Grundlage der kontinuierlichen Messdaten stattfinden kann. Weiter kann das erfindungsgemäße System beispielsweise dazu verwendet werden, um den Stromverbrauch von intelligenten Steckdosenleisten zu überprüfen und bei Bedarf je nach Auslastung entsprechend mit oder ohne Zeitschaltung aus- und einzuschalten. Of course, a limit violation may also be associated with an automated action according to the application. For example, since for insurance reasons in an absence of 72h, the water supply must be turned off, the present invention would of course bring a corresponding advantage or a hedge of the user with it, as in a limit exceeded also an action, in this case, for example, a shutdown through an electric shut-off valve, based on the continuous measurement data. Further, the system according to the invention can be used, for example, to check the power consumption of smart power strips and, if necessary, depending on the load with or without time switching off and on.
In Kombination mit GSM-Modulen können zudem Webschnittstellen geschaffen werden, über die ein Kunde jederzeit standortunabhängig auf seine Messdaten zugreifen kann. Dadurch sind neben automatischen Überwachungsalgorithmen auch automatisierte Abrechnungsprozesse mit Energie- und Medienversorgern möglich, was ein hohes Kosteneinsparungspotential ermöglicht. Zudem sind Webschnittstellen zu Mobilen Services vorteilhaft. Über die Statusmodus-Prüffunktion können Werte wie Empfangsstärke, einzelne Messwerte, die Batteriekapazität oder Firm-/Hardwareversion abgefragt werden. Weiter kann die Einheit selbst so ausgestaltet sein, dass überdies eine Kontrollstatusanzeige sichtbar ist, welche Aufschluss über die richtige Ausrichtung aller Module zueinander gibt und beispielsweise auch die Empfangsstärke nicht nur über die Statusmodus-Prüffunktion abfragen lässt, sondern dies auch direkt an der Einheit anzeigen kann. Diese Kontrollstatusanzeige kann beispielsweise über LEDs oder ein entsprechendes Display angezeigt werden. In combination with GSM modules, web interfaces can also be created, enabling customers to access their measurement data at any time, regardless of location. Thus, in addition to automatic monitoring algorithms, automated billing processes with energy and media suppliers are possible, which enables a high cost-saving potential. In addition, web interfaces to mobile services are beneficial. The status mode check function can be used to query values such as reception strength, individual readings, battery capacity or firmware / hardware version. Furthermore, the unit itself can be designed such that, moreover, a control status display is visible, which provides information about the correct alignment of all modules to one another and, for example, not only allows the reception strength to be queried via the status-mode check function, but can also display this directly on the unit , This control status display can be displayed, for example, via LEDs or a corresponding display.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht weiterhin, dass die Daten in der Mastereinheit verschlüsselt werden. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung sollen Manipulationen vermieden werden. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Firmsoftware über die Datenzent- rale aktualisiert. The inventive method further allows the data to be encrypted in the master unit. By this advantageous embodiment manipulations should be avoided. In a preferred embodiment of the method according to the invention, the firmware is updated via the data center.
Die oben genannten Aufgaben werden gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung durch ein Messdatenerfassungssystem mit mindestens einer Erfassungseinheit, mindestens einer Mastereinheit und mindestens einer Datenzentrale gelöst, The above objects are achieved according to a further aspect of the present invention by a measurement data acquisition system having at least one detection unit, at least one master unit and at least one data center,
wobei die Erfassungseinheit mit einem Messgerät verbindbar ist, und die Erfassungseinheit in Kontakt zu einer Mastereinheit steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinheit folgende Komponenten umfasst: wherein the detection unit is connectable to a measuring device, and the detection unit is in contact with a master unit, characterized in that the detection unit comprises the following components:
- ein Kameramodul zur Erfassung von Messwerten  - a camera module for the acquisition of measured values
- ein Datenübertragungsmodul - a data transfer module
- ein optisches Mittel zur Bildreflexion  an optical means for image reflection
- eine Lichtquelle  - a light source
und die Mastereinheit mindestens folgende Komponenten enthält: and the master unit contains at least the following components:
- ein Kommunikationsmodul zum Erfassen und Aufbereiten von eintreffenden Daten mindestens einer Erfassungseinheit sowie zum Senden der Daten via - A communication module for detecting and processing of incoming data at least one detection unit and to send the data via
GSM/GPRS an eine Datenzentrale GSM / GPRS to a data center
- ein Umwandlungsmodul zur Umwandlung des Bildes in ein datenbankfähiges Format - ein Speichermodul zum Speichern der Daten, bis eine erfolgreiche Übertragung stattgefunden hat a conversion module for converting the image into a database-capable format a memory module for storing the data until a successful transmission has taken place
und die Datenzentrale mindestens folgende Komponenten enthält: and the data center contains at least the following components:
- ein Auswertungsmodul  - an evaluation module
Das erfindungsgemäße Messdatenerfassungssystem ist einfach zu installieren. Ein Austausch des vorhandenen Messgeräts ist nicht notwendig, wodurch erhebliche Kosten eingespart werden. Die benötigte Technik zur Anwendung des Verfahrens ist kostengünstig, sodass sich automatisierte Messdatenerfas- sungssysteme auch für den Privatsektor eignen. Eine Erfassungseinheit ist dabei wenigstens einem Messgerät zugeordnet. Die Zuordnung mehrerer art- und zweckgleicher Messgeräte sowie von der Art und dem Zweck her unterschiedlicher Messgeräte zu einer Erfassungseinheit ist dabei nicht ausgeschlossen. Bevorzugt kann die Erfassungseinheit beliebig an einem Messgerät angebracht werden. Besitzt das Messgerät eine Zahlenanzeige, wird diese optoelektronisch erfasst. Dabei ist es unerheblich, in welcher Orientierung diese Anzeige in Form eines Bildes von der Kamera erfasst wird. Das Bild kann später von der entsprechenden Software gedreht werden. Vorzugsweise erfolgt die Ablesung durch optische Erfassung des Zählerstands und/oder des Zustandes ohne Eingriffe in das Messverfahren des Messgeräts. Die Erfassungseinheit des erfindungsgemäßen Messdatenerfassungssystems enthält mindestens ein Kameramodul, welches das Ziffernfeld und/oder die Zu- standsanzeige eines Messgeräts über ein optisches Mittel, beispielsweise einen Spiegel oder ein Prisma, fokussiert und aufnimmt. Da sich die Zählervorrichtung zumeist im Dunkeln befindet, wird das Zählerfeld dabei über eine Lichtquelle direkt oder indirekt beleuchtet. Durch die Anordnung des optischen Mittels werden störenden Reflexionen und Blendungen, welche beispielsweise durch externe Lichtquellen hervorgerufen werden können, sowie Rückreflexionen ver- mieden. The measurement data acquisition system according to the invention is easy to install. Replacement of the existing measuring device is not necessary, which saves considerable costs. The technology required to apply the method is cost-effective, so that automated measurement data acquisition systems are also suitable for the private sector. A detection unit is assigned to at least one measuring device. The assignment of multiple instruments of the same type and purpose and of the type and purpose of different measuring instruments to a detection unit is not excluded. Preferably, the detection unit can be arbitrarily attached to a measuring device. If the meter has a numerical display, this is recorded opto-electronically. It does not matter in which orientation this display is captured in the form of an image by the camera. The image can later be rotated by the corresponding software. Preferably, the reading is carried out by optical detection of the meter reading and / or the state without interfering with the measuring method of the measuring device. The detection unit of the measurement data acquisition system according to the invention contains at least one camera module which focuses and records the numeric field and / or the status indication of a measuring device via an optical means, for example a mirror or a prism. Since the counter device is mostly in the dark, the counter field is illuminated directly or indirectly via a light source. The arrangement of the optical means avoids disturbing reflections and glare, which can be caused for example by external light sources, as well as back reflections.
Insbesondere wird der aufgenommene Videostream im Mikroprozessor auf der Platine auf nur einen Frame reduziert und als Bilddatei umgewandelt und lesbar ausgerichtet. Der Dateiname wird mit einem Timestamp versehen. Das umgewandelte Bild bzw. Frame kann entweder über Kabel oder Funk an die Mastereinheit übertragen werden. Mit Funk sind dabei allgemein alle Arten von Funk wie ISM, WLAN, Bluetooth etc. umfasst. In particular, the recorded video stream in the microprocessor on the board is reduced to just one frame and converted as an image file and readable aligned. The file name will be timestamped. The converted image or frame can be transmitted either via cable or radio to the master unit. With radio generally all types of radio such as ISM, WLAN, Bluetooth, etc. are included.
In der Mastereinheit werden insbesondere die Bilddaten über eine Erkennungssoftware, Firmware auf Mikroprozessorbasis, in ein datenbankfähiges Textformat umgewandelt, um die Datenmenge bei der GSM/GPRS Übertragung so gering wie möglich zu halten und somit Energie- und Übertragungskosten zu sparen. Eine Umwandlung der Bilddaten in ein Textformat sowie eine anschließende Komprimierung der Daten ist von Vorteil, da das Gerät in abgelegenen Orten mehrere Jahre auch ohne externe Stromversorgung auskommen muss. Die Bilddaten und Textformate werden zwischengespeichert, bis eine erfolgreiche Übertragung zu einer Datenzentrale erfolgt ist. In the master unit, in particular, the image data are converted via a recognition software, firmware based on microprocessor, into a database-capable text format in order to keep the amount of data in the GSM / GPRS transmission as low as possible and thus to save energy and transmission costs. Conversion of the image data into a text format as well as a subsequent compression of the data is an advantage since the device has to operate in isolated locations for several years even without an external power supply. The image data and text formats are buffered until a successful transfer to a data center has occurred.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messdatenerfassungssystems ist es bevorzugt, dass die Erfassungseinheit mit mindestens einem Sichtfenster versehen ist und das Messgerät manuell ablesbar ist. In one embodiment of the measurement data acquisition system according to the invention, it is preferred that the detection unit is provided with at least one viewing window and the measuring device is manually readable.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messdatener- fassungssystem wird die Stromversorgung der Mastereinheit und der Erfassungseinheit über Batterie und/oder Netzteil gewährleistet. Durch die Möglichkeit, einer zyklischen bzw. sequenziellen Abschaltung der Hardware oder Hardwareteilen kann hierbei ein sehr geringer Stromverbrauch erreicht werden. Die aus dem Stand der Technik bekannten Smart Meter - Lösungen basieren auf einem entsprechenden Eigenenergiebedarf der Hardware und somit kann die vorliegende Erfindung im Gegensatz zum Stand der Technik über mehrere Jahre im Batteriebetrieb mit den gleichen Energiequellen betrieben werden. In a preferred embodiment of the measurement data acquisition system according to the invention, the power supply of the master unit and the detection unit is ensured via the battery and / or power supply. By the possibility of a cyclic or sequential shutdown of the hardware or hardware parts can be achieved in this case a very low power consumption. The smart meter solutions known from the prior art are based on a corresponding inherent energy demand of the hardware, and thus, unlike the prior art, the present invention can be operated for several years on battery operation with the same energy sources.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Messgerätwerte von der Erfassungseinheit Intervall- und zeitgesteuert erfasst und mit einem Zeitstempel versehen werden. Die Verwendung eines Zeitstempels in dem Format JJJJMMTTSSMMSS ermöglicht eine genaue zeitliche Zuordnung des erfassten Bildes. Bei allen Messzählern können neben automatisierten Ablesungen auch intervallgesteuerte Überwachungen erfolgen, bei der im Falle von Überschreitung von Grenzwerten Warnmeldungen und Alarme ausgelöst werden können. In einer Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Messdatenerfassungssystems sind weitere Erfassungseinheiten an eine Erfassungseinheit anschließbar und/oder Sensoren an eine Erfassungseinheit anschließbar und/oder über SMS steuerbar und/oder ein Lagesensor an eine Erfassungseinheit anschließbar. Durch die Ausstattung der Erfassungsgeräte mit Lagesensoren können Manipu- lationsversuche dokumentiert werden oder eine Sperrung des Geräts erfolgen. Diese Sensoren können auch als Beschleunigungssensoren ausgeführt sein und eine Manipulation des Geräts würde ebenfalls zur Sperrung des Geräts führen. Hinsichtlich der Sicherheit der Geräte kann beispielsweise mit Hilfe des kamerainternen Fokus selbst oder Kontroll-LEDs, welche durch die Kamera erkannt werden, ein Manipulieren des Messdatenerfassungsystems unterbunden werden, indem bei einem Manipulationsversuch beispielsweise die Kamera aufgrund der manipulierten Distanz ein unscharfes Bild aufnimmt oder aufgrund der verminderten Lichtverhältnisse zwischen dem Zählerstand und der Kamera ein abgedunkeltes Bild aufnimmt. Jede Manipulation einer solchen Art würde also zu einem Ergebnis führen, welches sehr schnell als Manipulation entdeckt werden würde und es könnte natürlich entsprechend zeitnah darauf reagiert werden. It is further preferred that the measuring device values are detected by the detection unit in an interval and time-controlled manner and provided with a time stamp. The use of a timestamp in the format YYYYMMDDDSMMSS allows an exact time allocation of the captured image. In addition to automated readings, all measuring meters can also carry out interval-controlled monitoring, in which warning messages and alarms can be triggered if limits are exceeded. In one embodiment of the measurement data acquisition system according to the invention, further detection units can be connected to a detection unit and / or sensors can be connected to a detection unit and / or can be controlled via SMS and / or a position sensor can be connected to a detection unit. By equipping the detection devices with position sensors, manipulation attempts can be documented or the device can be locked. These sensors can also be designed as acceleration sensors and a manipulation of the device would also lead to the blocking of the device. With regard to the safety of the devices, for example with the aid of the camera-internal focus itself or control LEDs, which are detected by the camera manipulation of the measured data acquisition system can be prevented by a tampering attempt, for example, the camera picks up a blurred image due to the manipulated distance or due to the reduced light conditions between the meter reading and the camera takes a darkened picture. Each manipulation of such a kind would lead to a result, which would be discovered very quickly as a manipulation and it could of course be promptly responded to.
In einer weiteren bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mess- datenerfassungssystems kann die Erfassungseinheit durch ein zweites Kameramodul Füllstände erfassen. Mit dieser Ausführungsvariante können vorzugsweise Füllstände und/oder Entfernungsmessungen mittels Stereoskopie erfasst und somit überwacht werden. Vorzugsweise werden die Daten von der Erfassungseinheit zur Mastereinheit über Kabel und/oder kabellos übertragen und die Übertragung von Messdaten an eine Datenzentrale erfolgt kabellos über eine digitale Webschnittstelle und/oder LAN und/oder M-BUS. Dabei umfasst der Begriff „Webschnittstelle", dass Daten von der Mastereinheit, bevorzugt über GPRS, in einem festgelegten und standardisierten Protokoll zu einem Server gesendet werden. In a further preferred embodiment of the measurement data acquisition system according to the invention, the detection unit can detect fill levels through a second camera module. With this embodiment, fill levels and / or distance measurements can preferably be detected by means of stereoscopy and thus monitored. Preferably, the data is transmitted from the detection unit to the master unit via cable and / or wireless and the transmission of measurement data to a data center is wireless via a digital web interface and / or LAN and / or M-BUS. The term "web interface", that data is sent from the master unit, preferably via GPRS, in a fixed and standardized protocol to a server.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Mastereinheit ein GSM-Modul und eine SIM-Karte aufweist und die SIM-Karte austauschbar ist. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung muss für das Ablesen kein fremdes Telefonnetz vorhanden sein. Durch GPRS und die eigene SIM-Karte entsteht somit ein autonomes System. Auch die Erfassungseinheit kann mit einem GSM-Modul versehen sein oder nachgerüstet werden, beispielsweise über einen USB-Stick. It is further preferred that the master unit has a GSM module and a SIM card and the SIM card is exchangeable. Due to this advantageous embodiment, no foreign telephone network must be available for reading. GPRS and the own SIM card thus create an autonomous system. The detection unit can be provided with a GSM module or retrofitted, for example via a USB stick.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messdatenerfassungssystems weist die Mastereinheit ein Verschlüsselungsmodul zur Verschlüsselung der erzeugten Daten und/oder ein Alarmsendemodul und/oder ein Komprimierungsmodul zur Datenkomprimierung und/oder einem Lagesensor auf. Vorzugsweise können die Daten in der Mastereinheit bereits vor dem Versenden an die Datenzentrale auf Über- oder Unterschreitung von Grenzwerten geprüft werden. Dadurch kann das Alarmmodul direkt vor dem Versenden der Daten aktiviert werden. Vorzugsweise ist das Alarmmodul der Mastereinheit ein von einem Mikroprozessor steuerbares Relais, welches bei Über- oder Unterschreitung von Grenzwerten optionale Signale abgeben kann. In a further preferred embodiment of the measurement data acquisition system according to the invention, the master unit has an encryption module for encrypting the generated data and / or an alarm transmission module and / or a compression module for data compression and / or a position sensor. Preferably, the data in the master unit can be checked for overshooting or undershooting of limit values even before it is sent to the data center. This allows the alarm module to be activated immediately before sending the data. Preferably, the alarm module of the master unit is a controllable by a microprocessor relay, which can deliver optional signals when exceeding or falling below of limits.
Es ist weiterhin Gegenstand des erfindungsgemäßen Messdatenerfassungssystems, dass ein Überprüfungsmodul in der Datenzentrale vorhanden ist, um manuell und/oder per SMS und/oder via Internet einen Statusmodusbericht abzu- fragen. Mithilfe des Überprüfungsmoduls kann über die Webschnittstelle ein Statusreport von der Mastereinheit manuell angefordert werden. It is further object of the measurement data acquisition system according to the invention, that a verification module is present in the data center to ask manually and / or by SMS and / or via the Internet a status mode report. Using the validation module, a status report can be manually requested from the master unit via the web interface.
Über die Statusmodus-Prüffunktion können Werte wie Empfangsstärke, einzelne Messwerte, die Batteriekapazität oder Firm-/Hardwareversion abgefragt werden. Weitere Vorteile ergeben sich zudem aus dem erfindungsgemäßen Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Datenträger, auf dem das erfindungsgemäße Computerprogramm abgespeichert ist. The status mode check function can be used to query values such as reception strength, individual readings, battery capacity or firmware / hardware version. Further advantages also result from the computer program according to the invention with program code for carrying out all method steps when the program is executed in a computer. Another aspect of the present invention is a data carrier on which the computer program according to the invention is stored.
Die vorliegende Erfindung wird anhand folgender Figuren näher erläutert. Fig. 1 zeigt in einer schematischen Übersicht die wichtigsten Stufen des erfindungsgemäßen Messdatenerfassungssystems, wobei die Erfassungseinheiten ausschließlich über Kabel mit der Mastereinheit verbunden sind. The present invention will be explained in more detail with reference to the following figures. 1 shows a schematic overview of the most important stages of the measurement data acquisition system according to the invention, wherein the acquisition units are connected exclusively to the master unit via cables.
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Übersicht die wichtigsten Stufen des erfin- dungsgemäßen Messdatenerfassungssystems, wobei die Erfassungseinheiten über Kabel und kabellos mit der Mastereinheit verbunden sind. 2 shows a schematic overview of the most important stages of the measurement data acquisition system according to the invention, the detection units being connected to the master unit via cable and wirelessly.
Fig. 3 zeigt einen schematischen Aufbau einer Erfassungseinrichtung in der Frontalansicht. Fig. 3 shows a schematic structure of a detection device in the front view.
Fig. 4 zeigt einen schematischen Aufbau einer Erfassungseinrichtung in der Seitenansicht. Fig. 4 shows a schematic structure of a detection device in the side view.
Fig. 5 zeigt einen schematischen Aufbau einer Erfassungseinrichtung einer wei- teren Ausführungsform in der Seitenansicht. 5 shows a schematic structure of a detection device of a further embodiment in side view.
Fig. 6 zeigt einen schematischen Aufbau einer Erfassungseinrichtung in noch einer weiteren Ausführungsform in der Seitenansicht. 6 shows a schematic structure of a detection device in yet another embodiment in side view.
Fig. 7 zeigt einen reduzierten, schematischen Aufbau einer Erfassungseinrichtung in noch einer weiteren Ausführungsform in der Seitenansicht. Fig. 8 zeigt einen reduzierten, schematischen Aufbau einer Erfassungseinrichtung in noch einer weiteren Ausführungsform in der Seitenansicht. Fig. 7 shows a reduced, schematic structure of a detection device in yet another embodiment in side view. Fig. 8 shows a reduced, schematic structure of a detection device in yet another embodiment in side view.
Fig. 9 zeigt einen reduzierten, schematischen Aufbau einer Erfassungseinrich- tung in noch einer weiteren Ausführungsform in der Seitenansicht. FIG. 9 shows a reduced, schematic construction of a detection device in yet another embodiment in a side view.
Fig. 10 zeigt einen reduzierten, schematischen Aufbau einer Erfassungseinrichtung in noch einer weiteren Ausführungsform in der Seitenansicht. Fig. 1 1 zeigt eine Ausführungsform einer Erfassungseinheit mit zwei Bildsensoren zur Füllstandsüberwachung eines Pelletsilos. 10 shows a reduced, schematic structure of a detection device in yet another embodiment in side view. 1 1 shows an embodiment of a detection unit with two image sensors for filling level monitoring of a pellet silo.
Fig. 1 zeigt eine schematische Übersicht der wichtigsten Stufen des erfindungsgemäßen Messdatenerfassungssystems 1 . Dabei ist jeweils eine Erfas- sungseinheit 3 einem Zähler 2 zugeordnet. Die einzelnen Erfassungsgeräte sind dabei über Kabel 4 miteinander verbunden. Dabei können mindestens zwei Erfassungseinheiten an eine weitere angeschlossen sein. Sollte ein Zähler bereits mit einer digitalen Schnittstelle ausgerüstet sein, so soll die Erfassungseinheit über einen analogen Eingang die Werte erfassen, speichern und über- tragen. Die Schnittstellen der Zähler liefern einen inkrementellen Impuls, der einem bestimmten Wert entspricht und dem vorigen Wert dazu addiert werden muss. Die Summe der Impulse innerhalb einer Stunde ergibt dabei den Verbrauch pro Stunde. Desweiteren können Sensoren 29, beispielsweise Temperaturfühler, Druckmesser, Feuchtigkeitsmesser, Helligkeitsmesser, Wärmemes- ser oder Schallmesser, über Kabel 28 mit einer Erfassungseinheit verbunden sein. 1 shows a schematic overview of the most important stages of the measurement data acquisition system 1 according to the invention. In each case, a detection unit 3 is assigned to a counter 2. The individual detection devices are connected to each other via cable 4. In this case, at least two detection units can be connected to another. If a meter is already equipped with a digital interface, the acquisition unit should record, store and transfer the values via an analogue input. The interfaces of the counters provide an incremental pulse which corresponds to a certain value and must be added to the previous value. The sum of the pulses within one hour results in the consumption per hour. Furthermore, sensors 29, for example temperature sensors, pressure gauges, moisture meters, brightness meters, heat meters or sound meters, can be connected via cable 28 to a detection unit.
In diesem Ausführungsbeispiel befinden sich Erfassungseinheit und Mastereinheit in unterschiedlichen, voneinander getrennten Gehäusen. Mindestens eine Erfassungseinheit ist über ein Kabel 5 mit einer Mastereinheit 6 verbunden, über welches die ermittelten Daten an die Mastereinheit 6 übermittelt werden. In der Mastereinheit 6 werden die Daten der Erfassungseinheit in datenbankauswertbare Zeichen umgewandelt, was insbesondere für erfasste Bilder gilt, und können dort auch addiert werden. Dies ist insbesondere wichtig für Verbundzähler mit einem Kleinmengen- und einem Großmengenzähler. Sensoren, die an der Erfassungseinheit angeschlossen sind, liefern ihre Werte erst an die Erfassungseinheit und werden dann zur Speicherung und Weiterauswertung an die Mastereinheit gesendet. Vorzugsweise wird ein von einer Erfassungseinheit optoelektronisch erfasstes Bild, und/oder eine erfasste Bildsequenz und/oder ein erfasster Frame und/oder Teile davon, eines beliebigen Messgeräts oder die Daten eines Sensors mit einem Zeitstempel in dem Format JJJJMMTTSSMMSS erfasst. Die im Speicher der Mastereinheit 6 befindlichen Daten werden intervallgesteuert oder durch Überschreitung eines Grenzwerts oder durch manuelle Auslösung, beispielsweise via Portal, SMS etc., kabellos 7, bevorzugt via GPRS, zur weiteren Auswertung an eine Datenzentrale 8 übermittelt oder auch direkt in der Mastereinheit ausgewertet. Die kabellose 7 Übertragung der Daten an die Datenzentrale 8 kann via GSM/GPRS oder auch andere gängige Übertragungsverfahren WLAN, WiMax, ZIGBee, MBUS etc. erfolgen. Die Mastereinheit 6 wird mittels Batterie oder vom Stromnetz betrieben. Die Auswertung der abgelesenen Daten erfolgt im Portal der Datenzentrale 8. Bei Überschreitung eines Grenzwerts können an das Relais der Mastereinheit und/oder Erfassungseinheit angeschlossene Signalgeber, wie Messge- räte oder Maschinen, gesteuert werden. In this embodiment, detection unit and master unit are in different, separate housings. At least one detection unit is connected via a cable 5 to a master unit 6, via which the determined data are transmitted to the master unit 6. In the master unit 6, the data of the detection unit is converted into database evaluable characters, which is especially true for captured images, and can also be added there. This is particularly important for composite meters with a small and a large quantity meter. Sensors connected to the detection unit first deliver their values to the detection unit and are then sent to the master unit for storage and further evaluation. Preferably, an image optoelectronically acquired by a detection unit, and / or a captured image sequence and / or a detected frame and / or parts thereof, any measuring device or the data of a sensor with a time stamp in the format JJJJMMTTSSMMSS detected. The data stored in the memory of the master unit 6 are transmitted by interval or by exceeding a threshold value or by manual triggering, for example via portal, SMS etc., wireless 7, preferably via GPRS, for further evaluation to a data center 8 or evaluated directly in the master unit , The wireless 7 transmission of the data to the data center 8 via GSM / GPRS or other common transmission methods WLAN, WiMax, ZIGBee, MBUS etc. take place. The master unit 6 is powered by battery or mains. The read-out data are evaluated in the portal of the data center 8. If a limit value is exceeded, signalers connected to the relay of the master unit and / or detection unit, such as measuring devices or machines, can be controlled.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ablesesystems 1 . Zusätzlich zu der Ausführungsform der Fig. 1 können Erfassungseinheiten 3 kabellos 9 die Daten der Zähler 2 an die Mastereinheit 6 übermitteln, beispielsweise mittels Funk IEEE 802.15.4 (ZIGBee), WLAN, ISM, Bluetooth etc. Die kabellosen Erfassungseinheiten werden bevorzugt mittels Batterie betrieben. FIG. 2 shows a further embodiment of the reading system 1 according to the invention. In addition to the embodiment of FIG. 1, detection units 3 can wirelessly transmit the data of the counters 2 to the master unit 6, for example by means of IEEE 802.15.4 (ZIGBee), WLAN, ISM, Bluetooth etc. The wireless detection units are preferably operated by means of battery ,
In Fig. 3 und Fig. 4 wird der schematische Aufbau einer Erfassungseinrichtung 3 in der Frontalansicht dargestellt, die mit einem Messgerät, hier einem Zähler, 2 verbunden ist. Die Erfassungseinheit 3 ist mit einem vorderen Sichtfenster 10 und einem hinteren Sichtfenster 20 versehen, damit das Ziffernfeld 1 1 des Zählers 2 auch manuell ablesbar ist. Die Erfassung des Ziffernfeldes 1 1 erfolgt über ein fokussierbares Kameramodul 12 mit möglichst großem Weitwinkelobjektiv. Die Distanz zwischen Kameramodul 12 und Ziffernfeld 1 1 des Zählers 2 wird möglichst groß gehalten, um ein möglichst unverzerrtes Bild der Ziffern zu erhalten und das Ziffernfeld 1 1 zudem nicht durch das Kameramodul 12 zu ver- decken. Dazu wird eine Prisma- oder Spiegeltechnik 13 angewendet, so dass das aufgenommene Zählerfensterbild um ca. 45 ° umgelenkt wird. Es sind jedoch auch andere optische Verfahren möglich. Das optische Mittel 13 befindet sich dabei bevorzugt hinter oder vor dem Ziffernfeld des Zählers und ist so angeordnet, dass Licht der internen Lichtquelle 14 in einem spitzen Winkel reflek- tiert wird. Dadurch treten keine störenden Blendungen auf, die die Qualität der Bilderfassung stören. In Fig. 3 and Fig. 4, the schematic structure of a detection device 3 is shown in frontal view, which is connected to a meter, here a counter, 2. The detection unit 3 is provided with a front window 10 and a rear window 20, so that the number field 1 1 of the counter 2 is also manually read. The detection of the digit field 1 1 via a focusable camera module 12 with the widest possible wide-angle lens. The distance between the camera module 12 and number field 1 1 of the counter 2 is kept as large as possible in order to obtain as undistorted image of the digits and also not to cover the number field 1 1 by the camera module 12. For this purpose, a prism or mirror technique 13 is applied, so that the recorded counter window image is deflected by approximately 45 °. However, other optical methods are possible. The optical means 13 is preferably located behind or in front of the numeric field of the counter and is arranged so that light of the internal light source 14 is reflected at an acute angle. As a result, no disturbing glare, which disturb the quality of image capture.
Um ein qualitativ hochwertiges Bild zu erhalten, ist in der Erfassungseinheit mindestens eine interne Lichtquelle 14 vorhanden, beispielsweise LEDs. Desweiteren ist eine Batterie 15 als Stromquelle vorhanden, eine externe Antenne 16, sowie eine Platine 17 und Anschlüsse 18. Die Anschlüsse 18 können für die Mastereinheit sein und/oder weitere kabelgebundene Erfassungseinheiten und/oder für Sensoren und/oder für Netzbetrieb und/oder für weitere Module wie ein GSM-Modul und/oder für eine externe Antenne. In order to obtain a high-quality image, at least one internal light source 14 is present in the detection unit, for example LEDs. Furthermore, a battery 15 is present as a power source, an external antenna 16, and a board 17 and terminals 18. The terminals 18 may be for the master unit and / or other wired detection units and / or sensors and / or for network operation and / or for other modules such as a GSM module and / or for an external antenna.
Fig. 5 zeigt einen schematischen Aufbau einer Erfassungseinrichtung einer weiteren Ausführungsform in der Seitenansicht. Die Beleuchtung wird in dieser Ausführungsvariante durch einen Lichtwellenleiter 19 (mit LED beleuchtet) gewährleistet, welcher außerhalb des Gehäuses zwischen dem Zähler 2 und der Erfassungseinheit 3 angebracht ist. Das Licht fällt nicht direkt auf den Spiegel 13, da der auftreffende Winkel des Beleuchtungsmittels zu spitz ist, und somit die Gefahr einer Blendung oder Reflexion vermieden wird. 5 shows a schematic structure of a detection device of a further embodiment in a side view. The illumination is ensured in this embodiment by an optical waveguide 19 (illuminated with LED), which is mounted outside of the housing between the counter 2 and the detection unit 3. The light does not fall directly on the mirror 13, since the incident angle of the illuminant is too acute, and thus the risk of glare or reflection is avoided.
Fig.6 zeigt einen schematischen Aufbau einer Erfassungseinrichtung in einer weiteren Ausführungsform in der Seitenansicht. In dieser Ausführungsvariante ist nur ein hinteres Sichtfenster 20 notwendig. Ein Lichtwellenleiter 19 wird hinter einem Spiegel 13 angebracht. Es können somit keine direkten Strahlen in die Kamera gelangen. Zu dem wirkt der Lichtwellenleiter wie ein Diffusor, der die direkte Bestrahlung der LEDs verhindert, und somit können keine Lichtpunkte entstehen. Zudem treffen die Lichtstrahlen in einem spitzen Winkel auf die Ziffern des Zählers 1 1 , so dass die reflektierenden Strahlen von der Zahlenwalze weg vom Erfassungsgerät reflektiert werden. Bei dieser Variante kann eine transparente Staubkappe verwendet werden, um das Verschmutzen des Zif- fernfeldesl 1 zu vermeiden. 6 shows a schematic structure of a detection device in a further embodiment in a side view. In this embodiment, only a rear window 20 is necessary. An optical waveguide 19 is mounted behind a mirror 13. Thus, no direct rays can get into the camera. To the acts the optical waveguide like a diffuser, the prevents the direct irradiation of the LEDs, and thus no points of light can arise. In addition, the light rays strike the numerals of the counter 1 1 at an acute angle, so that the reflecting rays are reflected by the number roller away from the detection device. In this variant, a transparent dust cap can be used to avoid fouling the Zif- fernfeldesl 1.
In den Fig. 7 bis 10 sind unterschiedliche Positionierungen eines Spiegels aufgezeigt. Die Erfassungseinheit 3 ist dabei nur schematisch dargestellt. Different positions of a mirror are shown in FIGS. 7 to 10. The detection unit 3 is shown only schematically.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsvariante, in der der Spiegel 13 im Winkel 31 von ca. 80° orthogonal zu den Ziffern des Zählers 1 1 ausgerichtet wird. Um das ganze Zählerfenster 1 1 zu erfassen, muss die Erfassungseinheit sowie der Spiegel 13 über dem Zählerfenster 1 1 mit dem unteren Sichtfenster 20 platziert werden. Da der Spiegel die Ziffern 1 1 nicht verdeckt, wird kein halbtransparenter Spiegel benötigt, jedoch ein zweites Sichtfenster 10. Fig. 7 shows a variant embodiment, in which the mirror 13 is aligned at an angle 31 of approximately 80 ° orthogonal to the numerals of the counter 1 1. In order to detect the entire counter window 1 1, the detection unit and the mirror 13 must be placed above the counter window 1 1 with the lower viewing window 20. Since the mirror does not cover the numbers 1 1, no semitransparent mirror is needed, but a second viewing window 10.
In Fig. 8 wird der Spiegel 13 im Winkel 31 von ca. 45° zu den Ziffern des Zählers 1 1 ausgerichtet. Um das ganze Zählerfenster 1 1 zu erfassen, muss die Er- fassungseinheit sowie der Spiegel 13 direkt über dem Zählerfenster 1 1 mit dem unteren Sichtfenster 20 platziert werden. Da der Spiegel 13 im inneren der Erfassungseinheit die Sicht auf die Ziffern 1 1 des Zählers verdeckt, wäre ein halbtransparenter Spiegel nötig. Ist der Abstand zwischen Erfassungsgerät und Ziffern des Zählers 1 1 groß genug, wie in Fig. 9 dargestellt, so kann durch das Sichtfenster 10 am Spiegel vorbei geschaut werden und ein halbtransparenter Spiegel ist nicht notwendig. In FIG. 8, the mirror 13 is aligned at an angle 31 of approximately 45 ° to the digits of the counter 11. In order to detect the entire counter window 1 1, the detection unit and the mirror 13 must be placed directly above the counter window 11 with the lower viewing window 20. Since the mirror 13 in the interior of the detection unit obscures the view of the numerals 1 1 of the counter, a semi-transparent mirror would be necessary. If the distance between the detection device and the digits of the counter 11 is large enough, as shown in FIG. 9, then it is possible to look past the mirror through the viewing window 10 and a semitransparent mirror is not necessary.
Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform, in welcher der Spiegel 13 im Winkel 31 von ca. 20° orthogonal zu den Ziffern des Zählers 1 1 ausgerichtet wird und fast komplett unterhalb der Ziffern 1 1 platziert ist. Dadurch ist durch den Betrachter 30 eine fast gerade Sicht auf das Ziffernfenster möglich. Eine transparente Staubkappe kann die Verschmutzung verhindern und das manuelle Ablesen weiter ermöglichen. Fig. 1 1 zeigt eine Ausführungsform einer Erfassungseinheit zur Füllstandsüberwachung eines Pelletsilos. Diese Erfassungseinheit ist mit einem ersten Bildsensor 21 und einem zweiten Bildsensor 22 ausgestattet. Mithilfe des Erfassungsbereiches des ersten Bildsensors 23 und des Erfassungsbereiches des zweiten Bildsensors 24 wird ein stereoskopisches Bild von den Pellets 26 erzeugt, welche kontinuierlich von einer Förderschnecke 27 auf eine Schütte- Konstruktion in das Silo transportiert werden. Da der Abstand der beiden Bildsensoren 22 und 23 bekannt ist, sowie deren Winkel 25 der Objektive, kann eine Entfernungsberechnung erfolgen. Über eine Software (Serverseitig oder Mikroprozessorseitig) werden feste Messpunkte definiert. Diese Messpunkte ergeben im Raum eine dreidimensionale Ebene. Durch Subtraktion des bekannten Volumens des Raums (maximale Füllhöhe) mit der errechneten Ebene der Pellets ergibt sich der aktuelle Füllstand der Pellets. Mit dieser Ausführungsvariante können vorzugsweise Füllstände und/oder Entfernungsmessungen mittels Stereoskopie erfasst und somit überwacht werden. Es ist beispielsweise auch möglich, Postfächer mit der vorliegenden Erfindung zu überwachen. Dazu können die einzelnen Postfächer vorzugsweise mit einem Reflektor und einer Zahl ausgestattet sein, welcher in jedem Postfach aufge- stellt ist. Jedem Postfach kann dabei eine bestimmte Zahl zugeordnet sein. Die Reflektorzahl ist nicht zwingend notwendig, da die Position des Reflektors bereits einem bestimmten Bereich zugeordnet werden kann. Jedoch kann auch die Erfassung der Zahl beim Zuordnen vorteilhaft sein. Wenn sich Post in einem Postfach befindet, wird der Reflektor mit der spezifischen Zahl verdeckt. Der Bereich mit den Postfächern wird dabei von der erfindungsgemäßen Erfassungseinheit überwacht. Wird der Reflektor eines bestimmten Postfaches verdeckt, wird diese Information über das entsprechende Bild an die Mastereinheit weitergegeben und die Information an die Datenzentrale gesendet. Die Datenzentrale kann vorzugsweise den Benutzer über gängige Formate wie zum Bei- spiel E-Mail, SMS, Smartphone-App oder Tablet-PC-App darüber informieren, dass er Post bekommen hat. Bezugszeichenliste Fig. 10 shows a further embodiment in which the mirror 13 is aligned at an angle 31 of approximately 20 ° orthogonal to the digits of the counter 1 1 and almost completely below the numbers 1 1 is placed. As a result, an almost straight view of the numeric window is possible by the viewer 30. A transparent dust cap can prevent soiling and further enable manual reading. Fig. 1 1 shows an embodiment of a detection unit for level monitoring of a pellet silo. This detection unit is equipped with a first image sensor 21 and a second image sensor 22. By means of the detection range of the first image sensor 23 and the detection range of the second image sensor 24, a stereoscopic image of the pellets 26 is generated, which are continuously transported by a screw conveyor 27 on a Schütte construction in the silo. Since the distance of the two image sensors 22 and 23 is known, and their angle 25 of the lenses, a distance calculation can be done. Software (server side or microprocessor side) defines fixed measuring points. These measuring points result in a three-dimensional plane in space. By subtracting the known volume of the room (maximum filling height) with the calculated level of the pellets results in the current level of the pellets. With this embodiment, fill levels and / or distance measurements can preferably be detected by means of stereoscopy and thus monitored. For example, it is also possible to monitor mailboxes with the present invention. For this purpose, the individual mailboxes can preferably be equipped with a reflector and a number, which is set up in each mailbox. Each mailbox can be assigned a specific number. The number of reflectors is not absolutely necessary because the position of the reflector can already be assigned to a specific area. However, the detection of the number in the assignment may also be advantageous. If post is in a mailbox, the reflector is obscured with the specific number. The area with the mailboxes is monitored by the detection unit according to the invention. If the reflector of a particular mailbox is hidden, this information is passed on to the master unit via the corresponding image and the information is sent to the data center. The data center can preferably inform the user about common formats such as e-mail, SMS, smartphone app or tablet PC app that he has received mail. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 - Messdatenerfassungssystem 1 - Measurement data acquisition system
2- Zähler  2 counters
3- Erfassungseinheit 3- detection unit
4- Verbindung zwischen Erfassungseinheiten  4- Connection between acquisition units
5- Verbindung Erfassungseinheit zu Mastereinheit (kabelgebunden) 5- Connection detection unit to master unit (wired)
6- Mastereinheit 6- master unit
7- Verbindung Mastereinheit zur Datenzentrale (kabellos)  7- Connection master unit to the data center (wireless)
8- Datenzentrale 8-data center
9- Verbindung Erfassungseinheit zu Mastereinheit (kabellos) 9- connection detection unit to master unit (wireless)
10- vorderes Sichtfenster 10- front window
1 1 - Ziffernfeld  1 1 - Number field
12- Kameramodul  12- camera module
13- Spiegel oder Prisma (optisches Mittel zur Bildreflexion) 13- Mirror or prism (optical means for image reflection)
14- Lichtquelle  14- light source
15- Batterie  15- battery
16- Antenne  16- antenna
17- Platine  17 board
18- Anschlüsse 18 connections
19- Lichtwellenleiter  19- optical fiber
20- hinteres Sichtfenster  20- rear window
21 - Bildsensor 1  21 - Image sensor 1
22- Bildsensor 2  22- Image sensor 2
23- Erfassungsbereich Bildsensor 1 23- detection area image sensor 1
24- Erfassungsbereich Bildsensor 2  24- detection area image sensor 2
25- Winkel zwischen den Bildsensoren  25- angle between the image sensors
26- Pellets  26- pellets
27- Förderschnecke  27- screw conveyor
28- Verbindung zu Sensoren (via Kabel oder kabellos) 28- Connection to sensors (via cable or wireless)
29- Sensor  29 sensor
30- Betrachtungswinkel  30- viewing angle
31 - Winkel zwischen Spiegel und Ziffernfeld  31 - Angle between mirror and number field

Claims

Patentansprüche: claims:
1 . Verfahren zum Betreiben eines Messdatenerfassungssystems, dadurch ge- kennzeichnet, dass folgende Schritte umfasst sind: 1 . Method for operating a measurement data acquisition system, characterized in that the following steps are included:
- Datenerfassung eines Messgerätes mit einer Erfassungseinheit  - Data acquisition of a measuring device with a detection unit
- Versehen der Daten mit einem Zeitstempel - Provide the data with a timestamp
- Übertragung von Messdaten einer Erfassungseinheit an eine Mastereinheit - Transmission of measurement data of a detection unit to a master unit
- ggf. Umwandlung einer Bilddatei in ein Zahlenformat - If necessary, conversion of an image file into a number format
- ggf. Komprimieren der Daten - If necessary, compress the data
- Speichern der Daten  - Save the data
- Übertragung von Messdaten an eine Datenzentrale  - Transmission of measurement data to a data center
- Auswertung der Daten in der Datenzentrale, welche  - Evaluation of the data in the data center, which
a) die Daten auf Vollständigkeit und Plausibilität überprüft, b) die Daten mit älteren Zählerstanddaten und/oder Sensordaten überprüft,  a) checks the data for completeness and plausibility, b) checks the data with older meter reading data and / or sensor data,
c) die Daten auf Grenzwertüberschreitung und/oder Grenzwertunter- schreitung überprüft und bei Bedarf eine Alarmierungsfunktion auslöst.  c) checks the data for limit value overrun and / or limit value undershooting and triggers an alarm function if required.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Daten von der Erfassungseinheit zur Mastereinheit über Kabel und/oder kabellos übertragbar sind und dass die Übertragung von Messdaten an eine Datenzentrale kabellos über eine digitale Webschnittstelle und/oder LAN und/oder M-BUS erfolgt. 2. The method according to claim 1, characterized in that data from the detection unit to the master unit via cable and / or wireless transferable and that the transmission of measurement data to a data center is wireless via a digital web interface and / or LAN and / or M-BUS ,
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenzentrale eine Abrechnungsfunktion und/oder eine Rohstoffeinkaufsfunktion und/oder eine Tarifwechselfunktion und/oder eine Statusmodus-Prüffunktion und/oder weitere Schnittstellen beinhaltet. 3. The method according to claims 1 to 2, characterized in that the data center includes a billing function and / or a raw material purchasing function and / or a tariff change function and / or a status mode check function and / or other interfaces.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten in der Mastereinheit verschlüsselt werden. 4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the data is encrypted in the master unit.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Firmsoftware über die Datenzentrale aktualisiert wird. 5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the firmware is updated via the data center.
6. Messdatenerfassungssystem zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, mit mindestens einer Erfassungseinheit, mindestens einer6. measurement data acquisition system for carrying out the method according to claims 1 to 5, with at least one detection unit, at least one
Mastereinheit und mindestens einer Datenzentrale, Master unit and at least one data center,
wobei die Erfassungseinheit mit einem Messgerät verbindbar ist, und die Erfassungseinheit in Kontakt zu einer Mastereinheit steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinheit folgende Komponenten umfasst: wherein the detection unit is connectable to a measuring device, and the detection unit is in contact with a master unit, characterized in that the detection unit comprises the following components:
- ein Kameramodul - a camera module
- ein Datenübertragungsmodul  - a data transfer module
- ein optisches Mittel zur Bildreflexion  an optical means for image reflection
- eine Lichtquelle  - a light source
und die Mastereinheit folgende Komponenten umfasst: and the master unit comprises the following components:
- ein Kommunikationsmodul zum Erfassen und Aufbereiten von eintreffenden Daten mindestens einer Erfassungseinheit sowie zum Senden der Daten via GSM/GPRS an eine Datenzentrale - A communication module for detecting and processing of incoming data of at least one detection unit and for sending the data via GSM / GPRS to a data center
- ein Umwandlungsmodul zur Umwandlung des Bildes in ein datenbankfähiges Format  a conversion module for converting the image into a database-capable format
- ein Speichermodul zum Speichern der Daten, bis eine erfolgreiche Übertragung stattgefunden hat a memory module for storing the data until a successful transmission has taken place
und die Datenzentrale folgende Komponenten umfasst: and the data center comprises the following components:
- ein Auswertungsmodul 7. Messdatenerfassungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinheit mit mindestens einem Sichtfenster versehen ist und der Zähler manuell ablesbar ist.  - An evaluation module 7. Measurement data acquisition system according to claim 6, characterized in that the detection unit is provided with at least one viewing window and the counter is manually readable.
8. Messdatenerfassungssystem nach den Ansprüchen 6 oder 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Stromversorgung der Mastereinheit und der Erfassungseinheit über Batterie und/oder Netzteil gewährleistet wird. 8. measurement data acquisition system according to claims 6 or 7, character- ized in that the power supply of the master unit and the detection unit is ensured by battery and / or power supply.
9. Messdatenerfassungssystem nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zählerwerte und/oder den Zustandswert von der Erfassungseinheit Intervall- und zeitgesteuert optoelektronisch erfasst und mit einem Zeitstempel versehen werden. 9. measurement data acquisition system according to claims 6 to 8, characterized in that the counter values and / or the state value of the detection unit and the interval-time controlled opto-electronically detected and provided with a time stamp.
10. Messdatenerfassungssystem nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an eine Erfassungseinheit weitere Erfassungseinheiten anschließbar sind und/oder dass Sensoren an eine Erfassungseinheit anschließbar sind und/oder die Erfassungseinheit über SMS steuerbar ist und/oder ein Lagesensor an eine Erfassungseinheit anschließbar ist. 10. measurement data acquisition system according to claims 6 to 9, characterized in that further detection units can be connected to a detection unit and / or that sensors can be connected to a detection unit and / or the detection unit is controlled via SMS and / or a position sensor can be connected to a detection unit ,
1 1 . Messdatenerfassungssystem nach den Ansprüchen 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinheit durch ein zweites Kameramodul Füllstände erfassen kann. 1 1. Measurement data acquisition system according to claims 6 to 10, characterized in that the detection unit can detect levels by a second camera module.
12. Messdatenerfassungssystem nach den Ansprüchen 6 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Daten von der Erfassungseinheit zur Mastereinheit über Kabel und/oder kabellos übertragbar sind und die Übertragung von Messdaten an eine Datenzentrale kabellos über eine digitale Webschnittstelle und/oder LAN und/oder M-BUS erfolgt. 12. measurement data acquisition system according to claims 6 to 1 1, characterized in that data from the detection unit to the master unit via cable and / or wireless transferable and the transmission of measurement data to a data center wirelessly via a digital web interface and / or LAN and / or M -BUS takes place.
13. Messdatenerfassungssystem nach den Ansprüchen 6 bis 12T dadurch gekennzeichnet, dass die Mastereinheit ein GSM-Modul und eine SIM-Karte aufweist und die SIM-Karte austauschbar ist. 13. measurement data acquisition system according to claims 6 to 12 T characterized in that the master unit comprises a GSM module and a SIM card and the SIM card is interchangeable.
14. Messdatenerfassungssystem nach den Ansprüchen 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mastereinheit ein Verschlüsselungsmodul zur Verschlüsselung der erzeugten Daten aufweist und/oder ein Alarmsendemodul und/oder ein Komprimierungsmodul zur Datenkomprimierung. 14. Measurement data acquisition system according to claims 6 to 13, characterized in that the master unit has an encryption module for encrypting the generated data and / or an alarm transmission module and / or a compression module for data compression.
15. Messdatenerfassungssystem nach den Ansprüchen 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überprüfungsmodul in der Datenzentrale vorhanden ist, um manuell und/oder per SMS und/oder via Internet einen Statusmodusbericht abzufragen. 15. measurement data acquisition system according to claims 6 to 14, characterized in that a verification module in the data center available is to query a status mode report manually and / or by SMS and / or via the Internet.
16. Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung von Verfahrensschritten nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird. 16. Computer program with program code for performing method steps according to one of claims 1 to 5, when the program is executed in a computer.
17. Datenträger, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 16 abgespeichert ist. 17. Disk on which the computer program is stored according to claim 16.
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