专利名称：流量消耗模块化计量表的制作方法
流量消耗模块化计量表本发明涉及流量消耗计量表，流量的概念包含家用流量和/或工业流量。就所涉及的家用流量来说，上述流量显然包括水、燃气和电，对于工业流量来说， 还须加上燃料和工业用气体。当前，计量系统可靠性的现代化以及改进是所有工业化国家研究和发展的主要内容。特别是，相关工作的基本目标涉及执行与计量直接相关的，以及甚至与能源节约 相关的新型服务。此外，上述新型服务的主要目标是为了减少注册用户住所处所需的工作，这归因 于实现了对每个流量计量表的集中式管理和操作。例如在法国，仅例如电流这一流量的分配就需要约3400万个计量节点。此外，这种集中式管理和操作的一个相关目标就是使反欺诈工具更合理和更普 遍，它们本身以集中的方式进行控制，以便将每个计量节点处所需的人力工作减少至严格 最小，由此，人力工作的类型数从而可减少为单一类型，这仅是计量元件单纯和简单的改变。最为复杂的流量计表是电表，S卩，那些特别用来执行测量电流分配的计量表，所述 电表包括所有或部分下述单元-电压传感器、电流传感器、截止单元、计量预处理电路、处理器、电源、显示器、通 信接口、键盘或按钮、外部传感器接口。具体地，根据下列网络的可用性，该通信接口连接至公共交换电话网络、PSTN、光 纤网络、无线电网络、电力线通讯网络(PLC)或其它网络。在电能计量领域内，存在着两类计量表工业计量表，其借助于设置在该计量表外 的传感器来测量电压和电流的物理变量，以及家用计量表，其相应的传感器设置于计量表 内部，注册用户消耗的电流全部流经该计量表。就家用计量表来说，在法国所申请认用的三相电源低于36kVA，因此，加热的限制 更大。实际上，通过配电网络的电缆输入端，即该计量表的上游，以及通向定制设备的电缆 输出端，即该计量表的下游，都被直接连接至该计量表电路。螺钉接线端子确保了机械稳定性和电气连续性。最近刚刚出现了该家用计量表的一个衍生版本，其形式为一插入式计量表。这种计量表包括两部分一基部，其将所有连接集成至电力电缆和通信线路，以及 一计量部，其装配有特定的电源接口和通信接口，以便借助于电源插头将上述接口连接至 基部。上述计量部具有该计量表的所有其它单元，即传感器、能量计算部件、显示器等等。此 类计量表示于图Ia中。该插入式计量表使得计量部的更换工作无需在网络电缆和用户电缆上进行。然而，就像传统电表情况那样，由该计量部测量的所有电力均通过该计量部。该插入式计量表的计量部所执行的功能在图Ib中示出。虽然由于实施了单一类型的基部，插入式计量表使得电流分配节点标准化，使得在维护和售后方面具有显著的提高，并避免了对电缆的频繁操作，从而使加热的风险最小 化，该基部的安装一劳永逸，但是插入部分才是真正的缺陷来源。在对插入部的端子确定尺寸时发现了第一个缺陷，该端子必须能够传送注册用户 所认用的最大电力。发送可达到90A的电流强度使得在基部内强迫执行一接触系统，这使 得该计量表的插头足以被夹住。夹得越紧，则手工插入或拔出该插头的机械作用就越大，所 述机械作用即磨擦造成的损耗。这种限制需要一种加固的机械设计，尤其是在三相计量表 的情况下，其电力输入端和输出端的数量加倍。该插头的上述机械规格是昂贵的，并且不能 将此类计量表安装于并不适于此目的的现存计量表板上。第二个缺陷与安全性相关。在法国所使用的ECEBI插入式计量表必须加装一设备 以检测并禁止由未经认证的第三方拔掉该计量部，因为触电死亡的风险极大。最近此功能 由一简单的封装螺钉实现。在法国，根据经验可知，传统电表和插入式计量表失败的主要原因是电子部件发 生故障。在80%的情况下，都涉及这些部件，特别是那些供电部件、显示和保护部件。最后，专利申请US2004/070517描述了用于电流测量的一电表，其中提出了在电 源电路和有可能被更换的电路之间的电路细分。然而，所有的细分电路都集成于单一壳体 中。本发明的目的是克服所描述的用于电流或更为一般的流量的传统和插入式电表 的上述缺点。本发明的另一目的是实施一种新型计量表一种模块化计量表，其授权执行多种 与计量相关的服务，特别是以非限制方式，对以下进行远程控制-通过通信网络，对计量指数的远程读取；-在计量表中对新价目表的编程；-计量表参数的修改；-电力供应的中断；_信息的收集；-每个计量表与集中式管理和操作节点之间的交易安全性的管理；-反欺诈安全措施的管理。作为本发明主题的、用于注册用户的流量消耗模块化计量表，值得注意的是，其至 少包括一基部模块，其能够协调流量输送节点的连接配置，以提供该流量分配线和该注册 用户设备的供应线路之间的连接，该基部模块装配有一计量连接接口。进一步值得注意的 是，所述模块化计量表包括一计量模块，该计量模块装配有一连接接口，其用于通过所述计 量连接接口连接到所述基部模块，并且其中，所有执行具有固定性质的非智能功能的电气 部件都安装在该基部模块中，并且其中，所有执行具有可变性质的智能功能的电子部件都 安装在该计量模块中。作为本发明主题的、应用于电能计量的该模块化计量表，还值得注意的是，其进一 步地包括一用于匹配所述基部模块和所述计量模块的功能的模块，该匹配模块在将计量模 块连接至基部模块的过程中，能够至少执行电流值和电压值的校准功能，所述电流和电压 由基部模块传送，并根据该注册用户的设备参数，由计量模块分别注册、请求和测量。作为本发明主题的上述模块化计量表，进一步值得注意的是，其中，所述匹配模块包括用于基部模块的部件的自动校准程序，其直接由微控制器执行。根据作为本发明主题的模块化计量表的另一个值得注意的不同方面，该自动校准 程序的执行是基于所述基部模块对所述计量模块的成功认证，或反之亦然。根据作为本发明主题的模块化计量表的另一个特别值得注意的不同方面，通过将 计量模块插入基部模块来安装的该计量模块，进一步包括一封装的固定螺钉，用来将该计 量模块固定至该基部模块，以及用以检测通向该封装的固定螺钉的通道的资源，这使得在 该基部模块中能够控制该截止单元。作为本发明主题的该模块化计量表不仅可应用于电表，而且更一般地可应用于最 普通的流量计表。通过阅读说明书并研习除涉及背景技术的图Ia和Ib外的下述附图
，将会更清楚 地理解本发明，其中-图2a以图解的方式示出了根据本发明主题的模块化计量表；-图2b和2c，分别根据第一和第二变型，以图解的方式示出了基部模块和计量模 块之间的功能分布；-图3a以图解的方式示出了用于单相和/或三相计量表的基部模块的优选、非限 制性实施例；-图3b以图解的方式示出了用于单相计量表的基部模块的部件的实施方式；-图3c以图解的方式示出了用于三相计量表的基部模块的部件的实施方式；-图4a示出了用于单相或三相模块化计量表的基部模块的计量连接接口的连接 端子的安装图；-图4b示出了图4a中所示连接端子图的连接端子的分配；-图4c以图解的方式示出了用于单相或三相模块化计量表的计量模块的整体外 观；-图5以图解的方式示出了匹配模块的方块图形式的功能图，所述匹配模块用于 匹配基部模块和计量模块的功能；-图6a示出了说明用于检测密封件被破坏以及检测通向计量模块的固定螺钉的 通道的资源的图示。-图6b以图解的方式示出了在未经认证地移除基部模块的情况下，一反欺诈检测 模块的操作模式；-图6c和图6d示出了采用所述计量模块来识别所述基部模块的资源的优选实施 例，从而能够防止用第三方计量模块来欺骗性地替代所述匹配的计量模块。根据本发明的主题，参考图2a及以下等图，能更详细地说明注册用户的流量消耗 模块化计量表。参考上述图2a，其示出了作为本发明主题的该模块化计量表，包括至少一基部模 块，表示为MS，其能够协调流量输送节点的连接配置，以提供流量分配网络线和注册用户设 备的供应线路之间的连接。而且，如图2b中所示，基部模块MS装配有一计量连接接口，表示为ICC。此外，作为本发明主题的该模块化计量表包括一计量模块，表示为MC，其装配有用 于连接至基部模块MS的接口，在图2b中上述连接接口表示为IMS。
可以理解的是，具体地，通过将上述计量连接接口 ICC安装至基部模块MS上来建 立计量模块MC与基部模块MS的连接。根据作为本发明主题的流量消耗模块化计量表的特别有利的不同特性，所有执行 具有固定性质的表示为FNI的非智能功能的电气部件都被安装于基部模块MS中，并且所有 执行具有可变性质的表示为FI的智能功能的电子部件都被安装于计量模块MC中。因此， 参考图2a和图2b，可以理解的是，基部模块MS使得能源或流量输送节点的机械配置能够适 应于任何新的计量模块。对于适应于所有能想到的测量板类型来说，基部模块MS是必不可少的。它能够在 供应网络线和注册用户的分配线之间建立连接。相反地，该计量模块MC可配备智能功能FI。因此，根据本发明的主题，该非智能功能和最小老化功能被集成到基部模块内，而 所有的可变功能被集成到上述计量模块MC内。已知电子部件老化得很快，因此在实践中基 部模块不含有电子部件或含很少的电子部件。而具有模块化特性的计量模块易于互换。实 际上，计量模块含有该计量系统中所有无源或有源电子部件。具体地，如图2b中所示，执行固定性质功能并因此为非智能功能的部件至少包括 表示为Ims的电流传感器、表示为2ms的电压传感器、截止单元3ms、表示为4ms的电压连接 电路，以及表示为5ms的例如通信模块或连接至注册用户和流量分配实体的物理连接。上 述所有部件能够执行前面提到的非智能功能FNI。相反地，如图2b所示，执行可变性质功能的部件至少包括表示为Imc的计量预处 理部件、供电部件2mc、由微控制器或微处理器处理的表示为3mc的部件以及表示为4mc的 网络通信部件。此外，如图2b所示，对于例如电流的流量来说，该基部模块MS适于提供连接至该 计量板的连接。因此该计量连接接口 ICC包括一特定电连接器，表示为CSPms，并且，用于连 接至基部模块、安装在该计量模块MC上的接口 IMS同样包括一不同的特定连接器，表示为 CSPmc0通过将连接器CSPmc简单地插入到特定电连接器CSPms中，该计量模块MC被连接 至该基部模块MS。根据依据本发明的流量消耗模块化计量表的一非限制性实施例的变型，如图2c 所示，相反地，在图2a中所示的表示为Imc的计量预处理部件可集成到基部模块MS中，这 是为了便于制造和实施作为本发明主题的该流量消耗模块化计量表。现在将参考图3a、3b和3c对该基部模块MS作说明。如图3a中所示，基部模块MS主要包括两个元件-一固定板，其承载着基部模块的功能模块和部件，表示为PTS，以及-一端子面板CB，其基本上覆盖了该固定板。图3a所示的基部模块MS因而包括在端子面板CB上，为计量模块预留的区域，其 被表示为ZMC，用于端子面板的固定螺钉，其被表示为VC，用于固定计量模块的螺孔，其被 表示为BH，以及处于明显位置的特定连接器CSPms，其构成了表示为ICC的计量连接接口。 所述基部模块MS还包括位于端子面板CB上的一螺孔，当通过将所述计量模块插入该特定 连接器CSPms来安装该计量模块时，则该螺孔用于固定所述计量模块。—般情况下，基部模块MS，如图3a中所示，其对于单相或三相电流所传送的电力的计量来说基本上是相同的。具体地，可以理解为，由像单相或三相电流这种不同的能源供 应所产生的差别将导致板PTS尺寸的略微不同。具体地，可以理解为，如果所述流量是电流流量，那么作为本发明主题的流量消耗 模块化计量表是特别有利的，这是因为实际上它能够协调所有的传送节点。确实，例如在法 国，单相电流的测量占总计量的80%左右，而三相电流的测量占总计量的20%左右。设备 的多样性导致了设备工具和程序的增加，从而增加了电力分配器的维护成本。相反地，作为本发明主题的流量消耗模块化计量表包括用于单相连接的基部模块 和用于三相连接的基部模块，就如前面所理解的，除了尺寸差异之外两者完全相同，并且计 量模块和上述基部模块之间的接口也基本相同，因为所述接口使用了相同的特定连接器。因此，构成智能部分并执行智能功能FI的该计量模块可被连接至这两种基部。因 此，作为本发明主题的该模块化计量表在整个领域范围内，使得被操纵的计量表呈一单一 类型，而不必考虑单相连接或三相连接的类型。现在将参考图3b和3c来给出基部模块MS的操作细节。一般情况下，需指出表示 为PTS的该固定板包括-由合成材料制成的该固定板本身；-用于电力电缆的连接端子；-用于例如干接点(继电器)、分配器接口、用户接口等接口的连接端子；_电压和电流传感器；-截止单元；-能够使用如上所述的计量模块来操作所述接口的连接器。端子面板CB基本上覆盖了整个固定板PTS。该端子面板CB优选地使用合成材料 制成并装配有两个固定螺钉VC，以建立与所述固定板的机械连接。该端子面板CB装配有一开口，当端子面板就位时，所述开口使得该特定连接器 CSPms是可见的。一服务性盖体可置于端子面板CB上，使得用户无需移除该端子面板CB就 能使用干接点端子和用户接口。现在将参考图3b对部件的设置的优选模式作描述，所述部件执行用于单相连接 的基部模块MS的功能，图3b示出了当端子面板CB被移除时的情形。图3b的图中示出了与每个部件相连的引脚p，所述引脚ρ表示与位于如图3a中所 示的基部模块MS前表面上的特定连接器CSPms进行电连接的接点。为了不使图3b中的图 内容过多，并未示出上述特定连接器。参考上述图3b，其中的附图标记表示如下-11 位于相位1的电流传感器，2个触点；-Ul 位于相位1的电势测量点，上游处，位于分配网络侧，1个触点；-N 位于相位1的中性电势测量点，下游处，位于用户设备侧，1个触点；-U，1 位于相位1的电势测量点，下游处，位于用户设备侧，1个触点；-OC 截止单元，2个触点；-CS 干接点，2个触点；-TC 用户通信接口，2个触点；-TD 分配器通信接口，2个触点。
图3c示出了用于三相计量的部件的一类似设置。相同的附图标记表示与图3b中相同的元件。Il至13表示位于相位1，2和3的电 流传感器 ’ Ul至U3表示位于相位1，2和3的电势测量点，上游处；U’ 1至U’ 3表示位于相 位1，2和3的电势测量点，下游处。现在将参考图4a和4b对所述特定连接器CSPms作更详细的说明，该特定连接器 构成了安装在基部模块MS上的计量连接接口 ICC。参考图4a，其指出了上述特定连接器CSPms包括一材料结构，所述材料结构对于 单相计量或三相计量来说基本上是相同的。具体地，上述特定计量表被划分为如图所示的多个功能区域，即电压区域或电压 部分、电流区域或电流部分、控制区域或控制部分、以及反欺诈区域或反欺诈部分。每个上述区域都包括若干个连接端子，这些连接端子的指定功能将参考图4b在 下文作出描述，其针对单相测量的特定情况。在图4b中，该电压区域或电压部分包括一中性端子，N，表示为Ul和U’ 1的2个 上部端子，其涉及与上述上游电压连接器和下游电压连接器的连接。在单相计量中，4个附 加端子NC不被连接。该电流区域或电流部分包括2个表示为Il的连接端子，其对应于电流的测量。在 单相计量中，上述区域的其它连接端子对NC不被连接。控制或通信区域，或控制或通信部分包括2个截止单元控制端子，表示为OC ；2个 分配器通信接口端子，表示为TD ；2个用户通信接口端子，表示为TC ；以及两个干接点连接 端子，表示为Cs。该反欺诈系统区域包括一服务性盖体TC0，其允许一机械反欺诈控制单元通过，该 机械反欺诈控制单元将稍后在说明书中描述。所述反欺诈系统区域进一步包括2个反欺诈 控制接触端子。对于三相计量中的特定连接器CSPms来说，可以理解的是，表示为NC的所述未连 接的端子被指定为其它相位2和3的功能。最后，该计量模块MC在图4c中示出。在后表面(未示出)上，该模块具有连接器 CSPmc，对于单相或三相计量来说，所述连接器CSPmc能够连接至安装在基部模块MS上的所 述特定连接器CSPms。在前表面上，如图4c中所示，该计量模块优选地装配有一服务性盖体，所述盖体 提供通向将计量模块MC固定至基部模块MS的螺钉的通道。上述服务性盖体在图4c中表 示为HH。上述服务性盖体被一螺钉SS封闭，该螺钉SS适合应用于传统型的密封件。在其前表面上，该计量模块装配有一液晶显示器，表示为DU。在该前表面上还提供 按钮，表示为PB，它使得用户能够选择由显示器DU显示的数据。此外，在前表面上，有一光接口或光通信端口，表示为0P，通过光通信接口能够对 计量模块进行本地配置。当该计量模块MC被安装完时，其通过测量在中性连接和不同相位之间是否存在 电压来自动检测该计量模块MC是被连接至单相还是三相计量基部。然后分别根据单相或 三相电压的存在性来选择该计量模块的操作。在特别优选的实施例中，作为本发明主题的所述流量消耗模块化计量表还包括一模块，该模块用于匹配该基部模块MS和该计量模块MC的功能。一旦将该计量模块MC连接至该基部模块MS,该匹配模块至少能够执行一个电流 值和电压值的校准功能，所属电流和电压由基部模块传送、并由计量模块MC根据注册用户 的设备参数分别注册、请求和测量。可以理解的是，具体地，在一优选的、非限制性实施例中，上述匹配模块被优选地 安装于计量预处理模块中，该计量预处理模块在图2b和图2c中分别表示为Imc和lmcs。在一优选的、非限制性实施例中，在一特别有利的方式下，该匹配模块AM基于认 证参数能够执行认证该计量模块MC的功能，所述认证参数与流量分配器、注册用户的设 备、计量模块MC的安装操作和/或更换或替换操作的有效性相关。为此，该匹配模块AM优选地包括基部模块MS中所含传感器和部件的至少一个精 度测量仪。最后，该匹配模块优选地包括一存储器，该存储器能够存储多个参数，例如用于校 正该基部模块MS中包含的所有部件的参数、用于认证注册用户的装置和/或流量分配实体 的参数。在一优选的、非限制性实施例中，该匹配模块进一步包括一程序，该程序用于自动 校准基部模块MS的部件，如说明书在前所述，此程序可以被微控制器或微处理器直接执 行。现在将参考图5对所述匹配模块AM的较为具体的架构作出描述。上述架构作为 一种优选情形进行描述，其中所述匹配模块AM被安装在计量预处理模块中，该计量预处理 模块在图2b中表示为Imc。在此情况下，该匹配模块AM表示为lmcl，并包括一校准模块10、一认证模块11、一 例如ROM类型的永久性存储器，以及一可编程存储器，其例如EEPROM类型的电可编程存储
ο该模块10通过微处理器或微控制器能执行电流值和电压值的校准功能，该电流 和电压由基部模块传送，该微处理器或微控制器在图2b中表示为3mc。基于认证参数，模块11能够执行对计量模块MC的认证操作，所述认证参数与流体 分配器、注册用户的装置、计量模块的安装操作和/或更换或替换操作的有效性相关。具体 地，可以理解的是，上述认证操作由上述微处理器执行。它可能以签名的认证操作为主，该 签名将上述所有作为参数的参数整合在内。在一优选的、非限制性实施例中，应当指出该自动校准程序的执行是基于基部模 块MS对计量模块MC的成功认证，反之亦然。具体地，可以理解的是，基部模块对计量模块 的成功认证或反之计量模块对基部模块的成功认证这一概念可通过比较存储于例如非易 失性可编程存储器13或ROM型永久性存储器12中的参数来实现。对包含在基部模块MS 中的传感器和部件的精度测量仪也可存储于上述ROM存储器中，这归因于它们固定不变的 特性。相反地，与注册用户设备、计量模块的安装操作和/或更换或替换操作的有效性 相关的参数可存储于该非易失性可编程存储器13中，并且所述参数可根据需要通过流量 分配器来更新，所述操作显然能够通过被认可的管理中心进行远程执行。这些操作例如在 注册变更的情况下执行。该更新操作能够被执行是由于每个计量模块和/或基部模块与该被认可的管理中心之间的连接，所述连接通过专用网络、PLC网络或支持其它物理架构的网 络形成。作为本发明主题的该流量消耗模块化计量表还装备有一反欺诈系统，更具体而 言，其用于欺诈的检测。通常，最常见的欺诈类型涉及-破坏通向螺钉的通道的密封件，所述螺钉固定该计量模块MC；-在未被流量分配器认证或许可的情况下移除该计量模块MC；_用来自于不同基部模块的计量模块来替代与某基部模块匹配的计量模块MC，从 而造成了不匹配。通过图解的方式，图6a示出了一安装在作为本发明主题的模块化计量表上的一 资源，以便能检测密封件的破坏，所述密封件被安装于封装螺钉SS上，并能检测未经认证 地开启该服务性盖体，所述服务性盖体提供通向位于基部模块MS上的计量模块MC的固定 螺钉VMC的通道。如图6a中所示，表示为SS的该封装螺钉能够对服务性盖体的开启进行锁定，该服 务性盖体提供通向所述固定螺钉的通道。这一锁定例如通过四分之一圈的旋转来完成。一 表示为CAM的凸轮被上述旋转控制的螺钉直接驱动，并且一表示为CT的接触器能够获知该 封装螺钉SS的实际位置。仅当该计量模块MC之前已经接收到了对于这一动作的认证时，那么从关闭至开 启的位置变化才被认可，例如，所述认证的传输要么通过该光通信端口 0P，要么通过由流量 分配器管理中心提供的网络。具体地，如果在驱动服务性盖体的封装的固定螺钉之前，该计量模块MC还未接收 到与这一动作相关的信息，那么通过凸轮CAM和接触器CT，将对封装螺钉SS的位置变化继 续进行检测，并且然后对位于基部模块中的截止单元OC进行开启控制。然后在显示器DU 上显示一信息“密封件被破坏——请联系您的用户顾问”。那么该用户的行为被假定为欺诈 行为，从而不再向该用户的电气设备供给。相反地，如果通过本地光通信端口或该网络，该计量模块MC已经接收到了进入该 封装螺钉SS以及该计量模块MC的固定螺钉的指令，若该封装螺钉的位置发生变化，则该计 量模块将禁止开启该截止单元。例如这是在计量模块MC上执行维修操作时发生的情况。从 而在不终止对所涉及用户的电力供应的同时可以更换该计量模块MC。此外，如果该计量模块已经接收到了认证该封装螺钉位置改变的信息，那么它可 以在例如1分钟的指定时段内继续对该位置的改变进行认证。超过这一时段，任何的位置 改变都将自动导致位于该基部模块MS内的截止单元OC的开启。图6b示出了在没有认证的情况下，用于检测该计量模块被移除的设备的操作模 式。通常，不能完全排除戳穿该服务性盖体从而无需操纵该封装螺钉SS的情况，其中 该服务性盖体提供通向固定螺钉的通道。这种情况下，该计量模块从而可被断开连接并且 能够以一种欺诈的方式保持该注册用户的电力供应。为了防止这类欺诈的发生，在该特定连接器CSPms中提供一相应的欺诈检测设备 并且该设备基于的原理与涉及所述固定螺钉的原理相同。
如图6b中所示，该特定连接器CSPmc还包括一凸状部件，位于该计量模块的背面， 以及一凹状部件CSPms，位于该基部模块MS上。图6b示出了该特定连接器CSPms的反欺诈区域的前视图，包括该服务性盖体TCO 以及连接引脚或端子xl、x2，该连接引脚或端子使得反欺诈触点的位置可被获知。图6b还包括在不存在该凸状部件以及存在该相应凸状部件的不同情况下该特定 连接器CSPms的凹状部件的剖视图。能够检测启动移除计量模块MC的操作的设备被安装在图6b所示的上述凹状部件 上。该设备包括具有2个位置触点的金属片LM:-在静止状态，计量模块MC没有连接至该基部模块MS,如凹状部件所示，凹状部 件内并不存在凸状部件；在操作位置或设置位置时，计量模块MC被插入到该基部模块MS 中。该计量模块MC具有一塑料引脚，表示为TP，位于该计量模块的凸状部件上。当该 计量模块MC被插入时，该塑料引脚TP将打开该金属片LM的触点使其位于打开位置，该金 属片的位置检测电路从而被正常开启。从而该金属片自身的实际位置对于该连接器的两个 引脚来说是可获得的，该连接器的两个引脚使得该金属片的位置可被获知并在图6b中表 示为xl禾口 x2。若该计量模块MC被欺骗性地移除，那么在该特定连接器CSPmc的引脚完全断开连 接之前，该金属片LM触点的状态发生变动，所述金属片触点的状态由打开状态向闭合状态转变。然后，如果该计量模块通过例如本地通信端口 OP或该网络还没有接收到认证，那 么位于基部模块MS内的截止单元OC将被驱动。该计量模块MC能够对启动欺骗性地移除所述模块的操作进行检测。为此，该金属 片LM的开启间距，即，如图6b中所示，基本上为该塑料引脚TP超出该服务性盖体TCO的突 出间距a，其远远小于端子xl和x2的接触端子的插入长度b，从而能够识别该金属片LM的位置。从而在完全断开连接之前，该计量模块MC能够控制该截止单元OC的开启。最后，作为本发明主题的该模块化计量表，尤其是所述计量表的反欺诈资源，包括 一用于检测未经认证替代该计量模块的设备。上述设备防止了注册用户或第三方将其匹配的计量模块替换为一不同的、不匹配 的计量模块。通常，这类设备通过计量模块MC来执行对基部模块MS的识别，其中该计量模块MC 是专用的或是被流量分配器所认可的。此外，并根据作为本发明主题的模块化计量表的一显著特性，上述识别可被相互 地一起用于实施由该基部模块MS对已认可计量模块MC的识别。具体地，该过程可在说明 书中前面所描述的认证过程中完成，特别地，在一非限制性方式下，在图2b或2c所示的实 施例中，其中对应于图5所示的模块Imc或Imcs的该认证模块AM能够执行上述相互认证。在一优选的、非限制性实施例中，可基于对如图6c中所示的条形码或如图6d中所 示的RFID(射频识别)芯片的读取来执行上述识别过程。还可以对该计量模块进行编程以连续地读取该条形码或RFID芯片，另外所述条形码或RFID芯片可被优选地位于端子面板CB上的该特定连接器CSPms附近。上述条形码可用激光刻入合成材料中来形成特定数字的编码。此类标记不可擦 除。该计量模块MC在面对端子面板CB的表面上装有一条形码读取器，并且在插入后，使用 一可参数化频率并在每次上电时读取上述编码数字。相同的方法应用于图6d中所示的RFID芯片，该芯片可集成于端子面板CB的材料 中。上述芯片不可见并包括唯一的编码数字。在此解决方案中，该条形码读取器被一 RFID 芯片读取器替代，该RFID芯片读取器位于与端子面板相对的表面上。从而可以理解的是，在流体分配器的认证下，所读取的该编码数字值可在计量模 块MC中或者尤其是在匹配模块AM中，通过微处理器，与存储在永久性存储器ROM 12或可 编程存储器13中存储的每个值进行比较。作为本发明主题的该模块化计量表示出了一非常具有创造性的架构，表现在其材 料结构和与材料结构相关的其功能性设计这两个方面。由于上述架构，经授权的工作人员 对该计量模块进行替换的实际时间可被减少至小于5分钟，而不是当前的大约30分钟的持 续时间，这对于在法国安装的电子计量表的每年0.4%的失败率来说，相当于维修人力方面 一年的收益介于三百万至五百万欧元之间。此外，上述架构值得注意的是，它能够消除上述根本性欺诈企图。上述架构值得注意的是，它使得该计量表的更换无需切断设备和注册用户的电力 分配，同时提高了安全等级，如果在未认证的情况下移除该封装螺钉的密封件，则该电力供 应将自动终止，该认证可被本地编程或由流体分配器管理的服务中心远程编程，如果在未 认证的情况下移除该计量模块，则该电力供应将终止，如果在未认证的情况下使用一不同 的、不匹配的计量模块替换该计量模块，则该电力供应将终止。最后，上述架构，还值得注意的是，通过协调注册用户住所的所有电连接或流量分 布连接，能够改进现有计量表的配置、操作和维护，同时确保高级别的保护并提供对现有计
量表的管理。
权利要求
用于注册用户的流量消耗模块化计量表，其特征在于，它至少包括 基部模块(MS)，其能够协调流量输送节点的连接配置，以提供流量分配线和注册用户设备的供应线路之间的连接，所述基部模块(MS)装配有一计量连接接口(ICC)； 计量模块(MC)，其装配有一连接接口(IMS)，用于通过所述计量连接接口(ICC)连接至所述基部模块(MS)，并且其中所有执行固定性质的非智能功能(FNI)的电气部件都安装在所述基部模块(MS)中，并且其中所有执行可变性质的智能功能(FI)的电子部件都安装在所述计量模块(MC)中。
2.根据权利要求1所述的计量表，其特征在于，对于例如电流的流量来说，所述基部模 块适于提供连接至该计量板的连接，所述计量连接接口包括特定电连接器(CSPms)，以及用 于连接至所述基部模块的、安装于所述计量模块(MC)上的所述连接接口(IMS)包括不同的 特定电连接器(CFPmc)，通过将所述不同的特定电连接器(CFPmc)简单地插入到所述特定 电连接器(CSPms)中，来将所述计量模块(MC)连接至所述基部模块(MS)。
3.根据权利要求1所述的计量表，其特征在于，执行固定性质功能的部件至少包括电 流传感器、电压传感器、截止单元、电压连接电路、连接至所述注册用户和流量分配实体的 物理通信线路。
4.根据权利要求2或3所述的计量表，其特征在于，执行可变性质功能的部件至少包括 由微控制器处理的计量预处理部件，以及网络通信部件。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的计量表，其特征在于，其进一步地包括用 于匹配所述基部模块和所述计量模块的功能的匹配模块，所述匹配模块，在所述计量模块 连接至所述基部模块的过程中，能够至少执行校准电流值和电压值的功能，所述电流和所 述电压由所述基部模块传送、由所述计量模块根据所述注册用户的设备参数分别注册、请 求和测量。
6.根据权利要求5所述的计量表，其特征在于，所述匹配模块，基于认证参数，进一步 地能够执行对所述计量模块的认证功能，所述认证参数与流量分配器、该注册用户的设备、 所述计量模块的安装操作和/或更换或替换操作的有效性相关。
7.根据权利要求6所述的计量表，其特征在于，所述匹配模块至少包括位于所述基部 模块内的传感器和部件的精度测量仪。
8.根据权利要求6或7所述的计量表，其特征在于，所述匹配模块进一步包括用于存储 多个参数的装置，所述参数用于校正位于所述基部模块内的所有部件，用于认证注册用户 的设备、流量分配实体。
9.根据权利要求6至8中任一权利要求所述的计量表，其特征在于，所述匹配模块包括 用于自动校准所述基部模块的部件的程序，所述程序可被所述微控制器直接执行。
10.根据权利要求6至8和9中任一权利要求所述的计量表，其特征在于，所述自动校 准程序的执行是基于所述基部模块对所述计量模块的成功认证，或反之亦然。
11.根据权利要求5至10中任一权利要求所述的计量表，其特征在于，所述匹配模块安 装在基部模块中或者安装在计量模块中。
12.根据权利要求1至11中任一权利要求所述的计量表，其特征在于，所述计量模块， 通过将其插入所述基部模块中进行安装，所述计量模块进一步地包括反欺诈资源，所述反 欺诈资源至少包括“一封装螺钉，用于进入所述基部模块上的所述计量模块的固定螺钉； _用于检测未经认证进入所述封装的固定螺钉的装置，这使得在所述基部模块中能够 控制所述截止单元。
13.根据权利要求12所述的计量表，其特征在于，所述反欺诈资源进一步地包括用于 检测未经认证移除所述计量模块的装置。
14.根据权利要求12或13所述的计量表，其特征在于，所述反欺诈资源进一步地包括 用于检测未经认证替换所述计量模块的装置。
全文摘要
本发明涉及一流量消耗模块化计量表。它包括一基部模块(MS)，其提供流量分配线和注册用户供应之间的连接，其装配有一计量连接接口(ICC)，以及一计量模块(MC)，其装配有用于通过该计量连接接口(ICC)连接至该基部模块(MS)的接口。具有固定性质(FNI)的电气部件安装在该基部模块中，并且具有可变性质(FI)的电子部件安装在该计量模块(MC)中。应用于流量表，特别是电表。
文档编号G01R35/04GK101932911SQ200880126132
公开日2010年12月29日 申请日期2008年12月11日 优先权日2007年12月12日
发明者金-米切尔·穆拉德 申请人:法国电力公司