ITTO20130566A1 - MONITORING SYSTEM FOR DOMESTIC AND INDUSTRIAL CONSUMPTION. - Google Patents
MONITORING SYSTEM FOR DOMESTIC AND INDUSTRIAL CONSUMPTION.Info
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Description
“SISTEMA DI MONITORAGGIO DI CONSUMI DOMESTICI, INDUSTRIALI E TERZIARI†⠀ œMONITORING SYSTEM FOR DOMESTIC, INDUSTRIAL AND TERTIARY CONSUMPTIONSâ €
descrizione Description
La presente invenzione si riferisce ad un sistema modulare di monitoraggio di consumi domestici, industriali e terziari dei servizi di fornitura provenienti da fonti energetiche. The present invention refers to a modular system for monitoring domestic, industrial and tertiary consumption of supply services from energy sources.
Sono noti nella tecnica sistemi per il monitoraggio di consumi energetici, sia in ambito domestico sia in ambito industriale, finalizzati al controllo e alla riduzione dei consumi energetici, in particolare di quelli elettrici, in quanto connessi al problema dell’emissione di gas per effetto serra. Systems for monitoring energy consumption are known in the art, both in the home and in the industrial sector, aimed at controlling and reducing energy consumption, in particular of electricity, as they are connected to the problem of gas emissions due to the greenhouse.
La normativa a livello comunitario e nazionale à ̈ sempre più stringente nel contenimento energetico degli edifici, ad uso sia domestico sia industriale, come dimostra la recente Direttiva Europea 2010/31/CE. Attualmente, ogni anno, gli edifici di nuova costruzione ad elevate prestazioni energetiche e quelli esistenti riqualificati energeticamente rappresentano una quota pari al 2,5% del patrimonio immobiliare totale, mentre sulla restante parte degli edifici non viene effettuato alcun tipo di intervento di riqualificazione. Agire sugli edifici esistenti, sviluppando un’innovativa soluzione per renderli più efficienti, à ̈ l’obiettivo di tale invenzione. The legislation at EU and national level is increasingly stringent in the energy containment of buildings, for both domestic and industrial use, as demonstrated by the recent European Directive 2010/31 / EC. Currently, every year, new buildings with high energy performance and existing energy-efficient ones represent a share equal to 2.5% of the total real estate assets, while no type of redevelopment is carried out on the remaining part of the buildings. Acting on existing buildings, developing an innovative solution to make them more efficient, is the goal of this invention.
E’ noto un sistema per il monitoraggio di consumi energetici mediante un trasmettitore collegato ad un impianto elettrico che trasmette ad un visualizzatore in tempo reale i dati monitorati da una rete di sensori wireless, permettendo di monitorare i consumi energetici di uno o più impianti elettrici, riducendo di conseguenza gli sprechi senza diminuire la qualità percepita dagli utenti. A system for monitoring energy consumption is known by means of a transmitter connected to an electrical system that transmits the data monitored by a network of wireless sensors to a display in real time, allowing the energy consumption of one or more electrical systems to be monitored. , consequently reducing waste without decreasing the quality perceived by users.
E’ altresì noto un sistema per la gestione efficace dei consumi energetici degli impianti domestici, come descritto, in particolare, in WO2012095870. A system for the effective management of energy consumption in domestic systems is also known, as described, in particular, in WO2012095870.
E’ altresì noto un sistema di monitoraggio di consumi elettrici in un gruppo di abitazioni, provviste ciascuna di un contatore di servizio. Il sistema à ̈ caratterizzato da un’efficiente comunicazione tra un dispositivo di monitoraggio installato in ogni abitazione e il contatore di servizio; le informazioni raccolte vengono poi elaborate da un microprocessore e trasmesse ad un sistema web mediante un modulo di comunicazione, favorendo la visualizzazione dei dati monitorati in tempo reale, come descritto, in particolare, in MX2008007053. A system for monitoring electricity consumption in a group of houses, each equipped with a service meter, is also known. The system is characterized by efficient communication between a monitoring device installed in each home and the service meter; the information collected is then processed by a microprocessor and transmitted to a web system by means of a communication module, favoring the display of the monitored data in real time, as described, in particular, in MX2008007053.
E’ altresì noto un dispositivo configurabile di telelettura che può essere integrato in un sistema di monitoraggio, preferibilmente, di una rete idrica, e può fornire dati relativi a tale monitoraggio mediante collegamenti wireless, come descritto, in particolare, in WO2009147691. A configurable remote reading device is also known which can be integrated into a monitoring system, preferably, of a water network, and can provide data relating to such monitoring by wireless connections, as described, in particular, in WO2009147691.
Sono altresì noti sistemi di monitoraggio di consumi elettrici caratterizzati da reti di sensori privi di tecnologia wireless, ma posizionati fisicamente in loco vicino l’impianto elettrico di cui si necessita il monitoraggio. Systems for monitoring electricity consumption are also known, characterized by networks of sensors without wireless technology, but physically positioned on site near the electrical system to be monitored.
Infine, à ̈ altresì noto un sistema di monitoraggio da remoto dei servizi di fornitura erogati da un impianto fotovoltaico, mediante la raccolta di dati trasmessi da un inverter e successivamente inviati ad un server remoto permettendo la lettura dei dati da parte dell’utente, che può controllare la produzione, il consumo di energia, ed eventualmente la presenza di guasti dell’impianto fotovoltaico. Finally, a remote monitoring system of the supply services provided by a photovoltaic system is also known, through the collection of data transmitted by an inverter and subsequently sent to a remote server allowing the reading of the data by the user. , which can control production, energy consumption, and possibly the presence of faults in the photovoltaic system.
Tutti i suddetti sistemi presentano caratteristiche innovative e funzionali al monitoraggio dei consumi di fonti energetiche, ma non presentano caratteristiche di adattabilità tali da permettere l’utilizzo di un solo sistema di monitoraggio di consumi di tutte le fonti energetiche note. All the aforementioned systems have innovative and functional characteristics for monitoring the consumption of energy sources, but do not have adaptability characteristics such as to allow the use of a single system for monitoring the consumption of all known energy sources.
Scopo quindi della presente invenzione à ̈ risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore, fornendo un sistema modulare per il monitoraggio di consumi domestici, industriali e terziari di ogni tipologia di servizi di fornitura provenienti da qualsiasi fonte energetica nota. Therefore, the object of the present invention is to solve the aforesaid problems of the prior art, providing a modular system for monitoring domestic, industrial and tertiary consumption of any type of supply services coming from any known energy source.
I suddetti ed altri scopi e vantaggi della presente invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un sistema di monitoraggio di consumi domestici, industriali e terziari, come quello descritto nella rivendicazione indipendente. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l’oggetto delle rivendicazioni dipendenti. The above and other objects and advantages of the present invention, as will emerge from the following description, are achieved with a system for monitoring domestic, industrial and tertiary consumption, such as the one described in the independent claim. Preferred embodiments and non-trivial variants of the present invention form the subject of the dependent claims.
Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione. It is understood that all the attached claims form an integral part of the present description.
La presente invenzione verrà meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali l'unica Figura 1 rappresenta una vista schematica di una realizzazione preferita del sistema di monitoraggio di consumi domestici, industriali e terziari secondo la presente invenzione. The present invention will be better described by some preferred embodiments, provided by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which the only Figure 1 represents a schematic view of a preferred embodiment of the household consumption monitoring system, industrial and tertiary according to the present invention.
Facendo riferimento alla Figura, à ̈ illustrata e descritta una forma di realizzazione preferita del sistema della presente invenzione. Risulterà immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalità equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell’invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate. Referring to the Figure, a preferred embodiment of the system of the present invention is illustrated and described. It will be immediately obvious that innumerable variations and modifications can be made to what has been described (for example relating to shape, dimensions, arrangements and parts with equivalent functionality) without departing from the scope of the invention as shown in the attached claims.
Con riferimento quindi alla Figura, il sistema 1 di monitoraggio di consumi domestici singoli e condominiali, e di consumi industriali e terziari quali per esempio consumi ospedalieri o alberghieri o altri analoghi dei servizi di fornitura provenienti da fonti energetiche, secondo la presente invenzione, presenta una configurazione modulare che permette il monitoraggio sia di consumi di ogni tipologia di servizio di fornitura, quale per esempio fornitura di gas, di acqua, di luce, o altra analoga, proveniente da qualsiasi fonte energetica, preferibilmente rinnovabile, quale energia solare o eolica o altra analoga, sia di grandezze fisiche variabili nel tempo, quali per esempio parametri fisici, o movimenti, o cicli di produzione, o stati di sistema o altri analoghi, sia di produzioni energetiche provenienti da impianti industriali. With reference therefore to the Figure, the system 1 for monitoring single and condominium domestic consumption, and industrial and tertiary consumption such as for example hospital or hotel consumption or other similar supply services from energy sources, according to the present invention, has a modular configuration that allows the monitoring of both consumption of any type of supply service, such as for example the supply of gas, water, light, or other similar, coming from any energy source, preferably renewable, such as solar or wind energy or other analogous, both of physical quantities varying over time, such as for example physical parameters, or movements, or production cycles, or system states or other similar ones, and of energy production from industrial plants.
Il sistema 1 comprende preferibilmente: System 1 preferably comprises:
- mezzi di rilevamento 2, quale una rete di sensori, per esempio sensori di portata, o sensori di pressione o misuratori di corrente elettrica, o misuratori di tensione elettrica o altri analoghi; la tipologia dei mezzi di rilevamento 2 utilizzati à ̈ funzione del tipo di servizio di fornitura di cui l’utente vuole monitorare i consumi. Inoltre, tali sensori risultano preferibilmente posizionati vicino agli impianti erogatori di tali servizi di fornitura; - detection means 2, such as a network of sensors, for example flow sensors, or pressure sensors or electric current meters, or electric voltage meters or other similar; the type of detection means 2 used depends on the type of supply service for which the user wants to monitor consumption. Furthermore, these sensors are preferably positioned close to the supply systems of these supply services;
- mezzi di elaborazione 8, quale un convertitore di segnale, o un amplificatore operazionale o differenziale o altro analogo; la tipologia dei mezzi di elaborazione 8 utilizzati à ̈ funzione del tipo di servizio di fornitura di cui l’utente vuole monitorare i consumi; - processing means 8, such as a signal converter, or an operational or differential amplifier or other analogue; the type of processing means 8 used depends on the type of supply service for which the user wants to monitor consumption;
- almeno un’unità di gestione 5, quale per esempio un server web o altra analoga, comprendente mezzi 3 di immagazzinamento di dati, quali per esempio un buffer di memoria o altro analogo, ed almeno un procedimento algoritmico, quale per esempio un procedimento algoritmico di predizione; la tipologia del procedimento algoritmico utilizzato à ̈ funzione del tipo di servizio di fornitura di cui l’utente vuole monitorare i consumi; - at least one management unit 5, such as for example a web server or other similar, comprising means 3 for storing data, such as for example a memory buffer or other similar, and at least an algorithmic method, such as for example a method algorithmic prediction; the type of algorithmic procedure used depends on the type of supply service for which the user wants to monitor consumption;
- almeno un’unità remota 9, quale per esempio una postazione multimediale, o un server remoto o altra analoga, comprendente mezzi di visualizzazione 11, ed un software di gestione 10; - at least one remote unit 9, such as for example a multimedia station, or a remote server or other similar, comprising display means 11, and a management software 10;
I suddetti mezzi di rilevamento 2 sono atti a rilevare in tempo reale i consumi dei servizi di fornitura presenti all’interno di un’abitazione, di un edificio industriale o pubblico, e a monitorare le eventuali variabili che possono influenzare tali consumi, quali per esempio condizioni ambientali esterne, e/o condizioni ambientali interne, e/o eventuale presenza di utenti all’interno dell’ambiente da monitorare. The aforementioned detection means 2 are able to detect in real time the consumption of the supply services present inside a home, an industrial or public building, and to monitor any variables that may influence such consumption, such as for for example external environmental conditions, and / or internal environmental conditions, and / or possible presence of users inside the environment to be monitored.
I mezzi di rilevamento 2 raccolgono i dati relativi ai consumi dei servizi di fornitura ed inviano tali dati ai mezzi di elaborazione 8; tali mezzi di elaborazione 8 sono atti ad effettuare un processo di condizionamento dei dati ricevuti dai mezzi di rilevamento 2 senza perturbarne il contenuto informativo e riducendo eventuali fenomeni di disturbo, e ad inviare in tempo reale (tramite una connessione cablata o wireless 4) tali dati opportunamente condizionati ai mezzi di immagazzinamento 3; tali mezzi di immagazzinamento 3 archiviano i dati ricevuti dai mezzi di elaborazione 8 e si interfacciano con l’unità di gestione 5 che li comprende. The detection means 2 collect the data relating to the consumption of the supply services and send such data to the processing means 8; these processing means 8 are able to carry out a process of conditioning the data received by the detection means 2 without disturbing the information content and reducing any disturbance phenomena, and to send such data in real time (via a wired or wireless connection 4) suitably conditioned to the storage means 3; these storage means 3 store the data received from the processing means 8 and interface with the management unit 5 which comprises them.
L’unità di gestione 5 à ̈ atta a gestire i dati archiviati nei mezzi di immagazzinamento 3, ad implementare il procedimento algoritmico di predizione, e ad inviare tali dati implementati all’unità remota 9 mediante un protocollo di trasmissione, quale per esempio TCP-IP, o KNX, o profibus, o meterbus, o via e-mail, o via cloud, o messaggio criptato o altro analogo. The management unit 5 is able to manage the data stored in the storage means 3, to implement the algorithmic prediction procedure, and to send such implemented data to the remote unit 9 by means of a transmission protocol, such as for example TCP-IP, or KNX, or profibus, or meterbus, or via e-mail, or via the cloud, or encrypted message or other similar.
Il procedimento algoritmico di predizione à ̈ atto ad elaborare i dati gestiti dall’unità di gestione 5, a profilare le abitudini di consumo dell’utente relativamente alla durata, all’inizio, e alla frequenza del consumo dei servizi di fornitura, a predire almeno un’abitudine di consumo futuro dell’utente e a confrontarla con almeno un consumo reale di tali servizi di fornitura, evidenziando un’eventuale condizione anomala. Tale elaborazione di dati condotta dal procedimento algoritmico permette di individuare sia eventuali condizioni anomale di funzionamento degli impianti erogatori dei servizi di fornitura, sia eventuali inefficienze della gestione dei suddetti servizi di fornitura. The algorithmic prediction procedure is designed to process the data managed by the management unit 5, to profile the user's consumption habits in relation to the duration, at the beginning, and the frequency of consumption of the supply services, to predict at least one future consumption habit of the user and to compare it with at least a real consumption of these supply services, highlighting any anomalous condition. This data processing carried out by the algorithmic procedure makes it possible to identify both any anomalous operating conditions of the supply service systems, and any inefficiencies in the management of the aforementioned supply services.
La segnalazione di queste anomale condizioni di funzionamento avviene mediante l’invio di tali dati (tramite una connessione cablata o wireless 6) dall’unità di gestione 5 all’unità remota 9, attivando un controllo diretto sui singoli impianti di erogazione o un controllo indiretto da parte di un utente autorizzato alla supervisione del sistema 1. These anomalous operating conditions are reported by sending such data (via a wired or wireless connection 6) from the management unit 5 to the remote unit 9, activating a direct control on the individual dispensing systems or an indirect control by a user authorized to supervise the system 1.
L’unità remota 9 riceve i dati dall’unita di gestione 5 e, tramite il software di gestione 10, elabora un andamento dei consumi dei servizi di fornitura, e presenta sui mezzi di visualizzazione 11 tale andamento tramite una rappresentazione grafica, quale per esempio grafici cartesiani, istogrammi, grafici torta o altra analoga. The remote unit 9 receives the data from the management unit 5 and, through the management software 10, elaborates a trend in the consumption of the supply services, and presents this trend on the display means 11 by means of a graphic representation, such as for example Cartesian graphs, histograms, pie graphs or similar.
Infine, l’unità remota 9 permette l’accesso alla visualizzazione di tali andamenti grafici solo ad utenti autorizzati, mediante l’utilizzo di almeno una chiave d’accesso a livelli; l’utente autorizzato e munito di opportune credenziali, può procedere alla visualizzazione di tali andamenti anche effettuando l’accesso da una postazione multimediale diversa da tale unità remota 9, tale postazione multimediale à ̈ munita di una connessione internet e di un browser di navigazione quale ad esempio internet explorer, o safari o altro analogo permettendo il monitoraggio da remoto di tali andamenti da parte dell’utente. Finally, the remote unit 9 allows access to the visualization of these graphical trends only to authorized users, through the use of at least one level access key; the authorized user with appropriate credentials can proceed to display these trends also by logging in from a multimedia station other than this remote unit 9, this multimedia station is equipped with an internet connection and a browser for navigation such as internet explorer, safari or other similar allowing the remote monitoring of these trends by the user.
L’invenzione presenta i seguenti vantaggi: The invention has the following advantages:
− permettere il monitoraggio sia dei consumi sia delle grandezze fisiche variabili nel tempo sia della produttività di impianti industriali di ogni tipologia di servizio di fornitura provenienti da qualsiasi fonte energetica, sfruttando la modularità del sistema di monitoraggio; ⠒to allow the monitoring of both consumption and physical quantities that vary over time and the productivity of industrial plants of any type of supply service from any energy source, taking advantage of the modularity of the monitoring system;
− migliorare la capacità di monitoraggio del sistema, evitando la perdita dei dati in situazioni critiche, quali interferenze sul canale di comunicazione; ∠’improve the monitoring capacity of the system, avoiding the loss of data in critical situations, such as interference on the communication channel;
− aumentare l’efficacia dei servizi di fornitura monitorandone il corretto utilizzo da parte dell’utente mediante il sistema di monitoraggio; − ridurre il rischio di alterazione dei dati raccolti garantendo un basso consumo energetico del sistema di monitoraggio; ∠increase the effectiveness of supply services by monitoring their correct use by the user through the monitoring system; ∠’reduce the risk of alteration of the collected data by ensuring low energy consumption of the monitoring system;
− ridurre sensibilmente gli sprechi di utilizzo di tali servizi di fornitura; ∠’significantly reduce waste from the use of these supply services;
− garantire la precisione e l’affidabilità delle operazioni di monitoraggio di consumi dei servizi di fornitura effettuate dal sistema di monitoraggio; ∠to guarantee the accuracy and reliability of the consumption monitoring operations of the supply services carried out by the monitoring system;
− permettere di verificare e monitorare i consumi dei servizi di fornitura da parte dell’utente, e di evidenziare problematiche di funzionamento, eventuali difetti impiantistici o eventuali frodi, aumentando l’efficacia di predizione del sistema; â ’to allow the user to check and monitor the consumption of the supply services, and to highlight operating problems, any plant defects or any frauds, increasing the systemâ € ™ s prediction effectiveness;
− ridurre gli errori commessi durante le misurazioni effettuate dal sistema di monitoraggio. − permettere all’utente munito di opportune credenziali, di accedere alla visualizzazione dei dati raccolti effettuando l’accesso da una qualsiasi postazione multimediale munita di una connessione internet e di un browser di navigazione. ∠’reduce errors made during measurements made by the monitoring system. â ’allow the user with appropriate credentials to access the display of the collected data by logging in from any multimedia station equipped with an internet connection and a navigation browser.
Sono state illustrate e descritte in precedenza alcune forme di realizzazione preferite della presente invenzione: ovviamente, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate. Some preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above: obviously, numerous variants and modifications, functionally equivalent to the previous ones, which fall within the scope of the invention as highlighted in the attached claims, will be immediately apparent to those skilled in the art.
Claims (10)
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2013
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