DE3851066T2 - Verfahren für ein alarmsystem mit energieverbrauchsaufzeichnung. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Alarmsystem, welches insbesondere für die Überwachung von Service-Appartments gedacht ist. Appartments, die für ältere und/oder behinderte Personen vorgesehen sind, sind heutzutage gewöhnlich mit Alarmgeräten ausgerüstet, beispielsweise Alarmknöpfen, die nahe am Bett, im Badezimmer und/oder unmittelbar oberhalb des Fußbodenniveaus an unterschiedlichen Stellen in dem Appartment angeordnet sein können.
• Weiterhin ist bereits (siehe SE 355 683) die Ausführung von Alarmsystemen beschrieben, die an das Toiletten-Spülsystem angeschlossen sind. Das System arbeitet so, daß der Alarm abgegeben wird, wenn über einen bestimmten Zeitraum kein Spülvorgang stattfindet.
• Weiterhin sind Alarmsysteme in der Industrie üblich. Vergleiche das Europäische Patent 0 049 659, welches die akustische Überwachung industrieller Anlagen betrifft, wodurch unvorhergesehene Ereignisse durch die Messung von Signalverarbeitung von Schallwellen an unterschiedlichen Sensororten erfaßt werden.
• Aus der US-A-4 147 978 ist eine elektronische Überwachungsschaltung bekannt, welche die Energiemenge mißt, die von einem System verbraucht wird, und die entsprechenden Energiekosten anzeigt.
• Aus der US-A-4 253 151 ist eine Vorrichtung zum Überwachen und Steuern des elektrischen Stromverbrauchs eines elektrischen Stromverbrauchssystems bekannt. Diese Vorrichtung mißt die Rate und angesammelte Menge des elektrischen Gesamtverbrauchs des Systems und zeigt diese an, berechnet den mittleren täglichen Verbrauch und signalisiert, wenn der mittlere tägliche Verbrauch einen vorbestimmten Zielwert überschreitet, der von dem Benutzer eingestellt wird.
• Aus der US-A-4 568 934 ist eine Vorrichtung bekannt, welche Energieverbrauchsdaten von entfernten Energieverbrauchssensoren empfängt, einen tatsächlichen Energieverbrauch berechnet, und diesen anzeigt.
• Die voranstehend beschriebenen Systeme weisen bestimmte Nachteile auf und lösen nicht Probleme, die bei den voranstehend geschilderten Umständen auftreten können. Beispielsweise können Haushaltsgeräte, Heizplatten oder Bügeleisen irrtümlich eingeschaltet gelassen werden, was zu einer Überhitzung und einer Feuergefahr führt. Weiterhin sind die voranstehend beschriebenen Systeme nicht dazu fähig anzuzeigen, ob der Insasse des Appartments sein/ihr Liebensmuster geändert hat, beispielsweise durch Verwendung einer Kochvorrichtung und anderer Haushaltsgeräte zu ungewöhnlichen Zeiten, was als Anzeige dafür genommen werden kann, daß nicht alles in Ordnung ist. Darüberhinaus zeigen die bislang beschriebenen Systeme nicht ausreichend schnell irgendwelche Abweichungen von dem normalen Verhaltensmuster an. Wenn der Insasse des Appartments beispielsweise hinfällt und nicht den Alarmknopf erreichen kann, so können viele Stunden verstreichen, bis zu 24 Stunden, bevor der Toiletten-Spülalarm ausgelöst wird und Hilfe kommt.
• Die vorliegende Erfindung gibt ein Verfahren für ein Alarmsystem an, welches schnell einen Alarm auslöst, wenn Änderungen stattfinden, verglichen damit, was das normale Muster für das Appartment darstellt. Diese Alarme können von unterschiedlicher Art sein, abhängig von der Eilbedürftigkeit. Mit Hilfe der Erfindung ist es daher möglich festzulegen, und gegebenenfalls einen Alarm einer bestimmten Art auszulösen, ob der elektrische Stromverbrauch während eines bestimmte Zeitraums höher ist als normal, was dadurch hervorgerufen sein kann, daß ein Haushaltsgerät und dergleichen irrtümlich eingeschaltet gelassen bleibt. Auch ein niedriger elektrischer Energieverbrauch während eines bestimmten Zeitraums kann festgestellt werden, was anzeigt, daß der Insasse des Appartments krank ist, und ein unterschiedlicher Alarmtyp ausgelöst werden. Weiterhin kann ein Alarm ausgelöst werden, wenn eine Erhöhung des elektrischen Energieverbrauchs, der beispielsweise zur Mittagszeit normal ist, nicht auftritt oder zeitlich verschoben ist, was ebenfalls anzeigen kann, daß sich der Insasse des Appartments nicht wohlfühlt.
• Das Alarmsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung arbeitet auf nachstehend angegebene Weise. Der Energieverbrauch des betreffenden Appartments wird in dem Computer über einen Zeitraum von mehreren Wochen aufgezeichnet. Die Ergebnisse werden in Form einer Bezugskurve oder Standardkurve für jedes Appartment zur Verfügung gestellt. In diesem Zusammenhang werden Extremwerte oder Werte, die nur gelegentlich auftreten, herausgefiltert. Danach wird der momentane Energieverbrauch mit der Standardkurve verglichen, beispielsweise dadurch, daß jede Minute eine Ablesung erfolgt. Alarme unterschiedlicher Arten werden ausgelöst, wenn sich die Werte um einen vorbestimmten Betrag unterscheiden.
• Die kennzeichnenden Merkmale der Erfindung sind in den nachstehenden Patentansprüchen angegeben.
• Die Erfindung wird nunmehr mit mehr Einzelheiten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, welche eine Ausführungsform der Erfindung betreffen.
• Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung.
• Fig. 2 zeigt eine Kurve des tatsächlichen elektrischen Stromverbrauchs.
• Fig. 3 zeigt eine Kurve für die Normalverteilung des elektrischen Stromverbrauchs.
• Das in Fig. 1 dargestellte System besteht aus einem Stromversorgungsschrank 1, der für das gesamte Gebäude gemeinsam vorgesehen sein kann, mit einem elektrischen Versorgungskabel 6 und einem Stromverbrauchszähler 2 für jedes Appartment. Jeder Stromverbrauchszähler 2 ist mit mehreren elektrischen Sicherungen 3 versehen, die elektrisch 4 an die Haushaltsgeräte des Benutzers in dem Appartment angeschlossen sind, beispielsweise Leuchten, den Herd, den Kühlschrank, die Kaffeemaschine usw. Sensoren 5 sind an den elektrischen Leitungen 4 von dem Versorgungsschrank für elektrischen Strom zu den Appartments angebracht. Diese Sensoren sind nicht im einzelnen gezeigt, können jedoch aus Signalgeneratoren und Impulsgeneratoren usw. bestehen.
• Das von den Sensoren 5 abgebene Signal ist ein Niederspannungssignal 7, welches direkt proportional zur momentanen Stromstärke in dem elektrischen Leiter 4 ist, der das betreffende Appartment mit elektrischer Energie (220 V) versorgt. Das von dem Sensor abgebene Signal wird über einen Signalwandler 8 übertragen, der das Signal in digitale Form umwandelt. Die Signale werden anhand der Sensornummer identifiziert und einem Computer 9 zugeleitet.
• Sobald es am Computer 9 angekommen ist, wird das Signal durch eine Momentanzeitanzeige von der Uhr des Computers ergänzt, woraufhin das Signal und die Zeitanzeige in einem Disk-Speicher 10 einerseits für sofortige Bearbeitung und andererseits für nachfolgende Bearbeitung gespeichert werden. Die Bearbeitung der gesammelten Daten kann beispielsweise dadurch stattfinden, daß eine Kurve für den Stromverbrauch in dem betreffenden Appartment erzeugt wird, wie in Fig. 2 gezeigt. Sich auf mehrere Tage beziehende Kurven werden kombiniert zur Erzeugung einer gemeinsamen Kurve, welche eine Standardkurve 12 für das Appartment bildet; vergleiche Fig. 3. Es ist auch eine Verarbeitung auf andere Arten und Weisen möglich, als Graphen und Tabellen usw. An den Computer ist ein Drucker 11 zum Ausdrucken der gewünschten Information angeschlossen. Die voranstehend erwähnte Standardkurve 12 stellt einen Bezugswert für die sofortige Signalverarbeitung zur Verfügung, so daß jedesmal dann, wenn der Computer ein Signal von dem Appartment feststellt, dessen Wert 13 mit dem Wert der Standardkurve zum selben Zeitpunkt verglichen wird. Unterscheidet sich der momentane Signalwert von dem Bezugswert, so erfolgt eine Bewertung mit Hilfe eines Computerprogramms, auf deren Grundlage das Ausmaß der Differenz und die Zeitdauer der Differenz festgestellt werden. Es erfolgt eine Entscheidung, ob ein Alarm ausgelöst werden soll oder nicht, auf der Grundlage des Ergebnisses der Bewertung. Diese Alarme können von unterschiedlicher Art sein, beispielsweise A, B oder C. Wie voranstehend erwähnt weisen die Alarme daher eine unterschiedliche Eilbedürftigkeit auf. Siehe auch die nachstehenden Kriterien.
• Fig. 1 erläutert entsprechend der voranstehenden Ausführungen einen Ausführungsform, bei welcher der elektrische Stromverbrauch eines Appartments aufgezeichnet und als ein Bezugswert verwendet wird. Selbstverständlich kann das System auch noch bei anderen Energieformen verwendet werden, beispielsweise beim Gasverbrauch, und zur Aufzeichnung des Wasserverbrauchs, unter Zuhilfenahme von Sensoren geeigneter Art.
• Das System kann darüberhinaus für die Fernüberwachung des elektrischen Stromverbrauchs von Appartments eingesetzt werden. Eine Überwachung dieser Art kann im Zusammenhang mit einer neuen Art der Betreuung wertvoll sein, die dazu führt, daß ältere und/oder behinderte Personen in größerem Ausmaß in ihren eigenen Appartments oder Häusern leben bleiben können als dies momentan der Fall ist. Die Fernüberwachung einer Anzahl von Appartments kann daher gleichzeitig mit Hilfe Bildschirmen stattfinden, die für jedes Appartment die Standardkurve 12 und die kontinuierliche, momentane Kurve 13 für den Energieverbrauch darstellen. Durch eine Bedienungsperson kann daher jegliche Differenz zwischen den Kurven einfach abgelesen werden.
• Fig. 2 zeigt eine Kurve des elektrischen Stromverbrauchs in einem Appartment über einen Zeitraum von zwei Tagen. Spitzenwerte für den elektrischen Stromverbrauch treten während dieses Zeitraums auf, welche "Frühstück", "Mittagessen" und "Abendessen" darstellen. Kurven der in Fig. 2 gezeigten Art werden für jede Woche aufgetragen, und es werden Extremwerte oder Werte ausgefiltert, die nur gelegentlich auftreten. Beispielsweise die Kurven für die letzten beiden vergangenen Wochen werden dann kombiniert, um eine gemeinsame Wochenkurve zu erzeugen, welche die Bezugskurve oder Standardkurve 12 für das Appartment bildet, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Die durch eine gestrichelte Linie dargestellte Kurve 13 zeigt den momentanen Verbrauch an elektrischem Strom, der auf der Grundlage einer Ablesung, die jede Minute erfolgt, entlang der Standardkurve 12 verläuft. Es ist daher einfach, irgendwelche Unterschiede festzustellen, beispielsweise die Verzögerung 14 des "Frühstücksspitzenwertes" auf der momentanen Kurve 13. Dieses graphische Auslesen kann durch Datenaufzeichnung mit vorprogrammierten Grenzwertschwellen für die nachstehend beschriebenen Kriterien und das Auslösen von Alarmen mit unterschiedlicher Eilbedürftigkeit, A, B und C gemäß den voranstehenden Ausführungen ergänzt werden.
• Ein weiterer Vorteil bei dem Alarmsystem gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Standardkurve 12 für den Energieverbrauch bei dem fraglichen Appartment auf Beobachtungen beruht, die beispielsweise in den letzten beiden Wochen vorgenommen wurden, was dazu führt, daß sie entsprechend der Jahreszeit und Änderungen der Lebensgewohnheiten usw. modifiziert wird. Daher modifizieren diese Änderungen die Standardkurve in Bezug auf Frequenz und Amplitude. Falls eine wesentliche Abweichung nur ein einziges Mal auftritt, so wird dies als "Störeffekt" gewertet und nicht als ein Signal, welches zum Muster beiträgt. Mit anderen Worten führt das Computerprogramm eine Frequenzanalyse der ankommenden Signale durch. Es ist dann auf der Grundlage der Signalanalyse möglich, das Ausmaß und/oder die Zeitdauer der Abweichungen für die unterschiedlichen Alarmarten A, B oder C festzulegen.
• Die Signalanalyse und Signalverarbeitung können ordnungsgemäß entsprechend drei Kriterien durchgeführt werden:
• 1. Ein Vergleich zwischen dem Pegel der Standardkurve und dem Pegel der kontinuierlichen, momentanen Kurve, wobei entsprechend die Werte zur Auslösung des Alarms unter Betriebsbedingungen festgelegt werden können.
• 2. Zeitbezogene Bewertung der Signaldauer (beispielsweise: Einschaltzeit des Herdes).
• 3. Bewertung der Wahrscheinlichkeit des Signalpegels und der Dauer des Signals.
• Das System ist selbstverständlich nicht auf die voranstehend genannten Zwecke beschränkt, sondern kann auch in anderen Bereichen eingesetzt werden, beispielsweise bei der Rehabilitation, oder beispielsweise für die Analyse von Zeiträumen, während derer Lebensmittel verzehrt werden, usw., was im Zusammenhang mit medizinischen Untersuchungen und dergleichen wesentlich sein kann.

Claims (8)

1. Verfahren zum Betrieb eines Alarmsystems für die Überwachung von Service-Appartments und dergleichen für ältere und/oder behinderte Personen, mit folgenden Schritten:

Anschließen des Alarmsystems an die Energieversorgung eines Appartments oder einen Teil des Appartments, gekennzeichnet durch:

Auf zeichnen der Verteilung des Energieverbrauchs über einen vorbestimmten Zeitraum,

Speichern des Ergebnisses der Aufzeichnung in Form einer Sammelaufzeichnung, welche ein durchschnittliches Energieverbrauchsverteilungsmuster repräsentiert,

Aufzeichnen eines nachfolgenden, tatsächlichen Energieverbrauchs und dessen Vergleich mit der gespeicherten Sammelaufzeichnung,

Auslösung eines Alarms wenn, am Ende oder während eines Zeitraums, die Werte der Sammelaufzeichnung und der momentanen Aufzeichnung sich um einen vorbestimmten Betrag unterscheiden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das Energieversorgungssystem des Appartments angeschlossene Sensoren Signale aussenden, welche dem Energieverbrauch des Appartments entsprechen, wobei die Signale in einem Signalwandler umgewandelt und zusammen mit einer Zeitanzeige in dem Speicher eines Computers aufgezeichnet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durchschnittliche Energieverbrauchs-Verteilungsmuster aus dem Speicher des Computers in Form einer Kurve zurückgewonnen wird, welche das normale Muster für den Energieverbrauch während des Zeitraums zeigt.

4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der tatsächliche Energieverbrauch mit dem normalen Verbrauch zum selben Zeitpunkt verglichen wird, und daß vorzugsweise unterschiedliche Alarmarten (A, B, C) ausgesandt werden, abhängig einerseits von der Differenz beim Verbrauchspegel und andererseits der Dauer des Verbrauchs und/oder dem Zeitpunkt, an welchem dies auftritt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Kurven, welche das normale Muster und den kontinuierlichen, momentanen Energieverbrauch zeigen, gleichzeitig einander überlappend auf einem Bildschirm angezeigt werden, wodurch eine kontinuierliche Ablesung und ein kontinuierlicher Vergleich ermöglicht wird, beispielsweise in einem Alarmüberwachungszentrum.

6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alarm eines bestimmten Typs (A) ausgesandt wird, wenn der Energieverbrauch während eines vorbestimmten Zeitraums niedriger ist als der normale Verbrauch (was einen niedrigen Aktivitätspegel anzeigt).

7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alarm eines bestimmten Typs (B) ausgesandt wird, wenn der Energieverbrauch während eines vorbestimmten Zeitraums höher ist als der normale Verbrauch (was anzeigt, daß irrtümlich ein Haushaltgerät eingeschaltet gelassen wurde).

8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alarm eines bestimmten Typs (C) ausgesandt wird, wenn ein Verbrauchspitzenwert nicht auftritt oder chronologisch verschoben ist (was eine momentane Erkrankung anzeigt).