Интелигентни газомери: как са проектирани и работят интелигентните разходомери + функции за инсталиране на нови измервателни уреди

Цифровите технологии откриват нови възможности за получаване на точна информация за потреблението на електроенергия, вода, газ и други енергийни ресурси, потребявани от населението. И сега пазарът предлага на потребителите интелигентни газомери, които могат да измерват консумацията с висока точност.

Нещо повече, освен точни измервания, новият клас устройства осигурява пълно предаване на измервателната информация без участието на хора - потребители на газ. Но как работи такъв брояч и възможно ли е да го инсталирате сами?

Ще повдигнем тези въпроси в нашата статия - ще разгледаме дизайна и принципа на работа на новите измервателни уреди, ще говорим за правилата за инсталиране и подготовката за работа. Ще допълним представения материал с тематични снимки и видеоклипове.

Какво е интелигентен разходомер?

Нека се опитаме да разберем заедно какво е нов интелигентен газомер и как работи. По този начин терминът „интелигентен“, приложен към ново измервателно устройство, трябва да се разглежда просто като функционалност на съвременната електроника, базирана на микропроцесор.

Микропроцесорното (по същество компютърно) управление на различни видове оборудване е явление, което вече е станало обичайно. Сега редът дойде директно на газомерите, които доскоро в по-голямата си част все още остават механични.Но ако комбинирате интелигентно управление с функцията за измерване, получавате интелигентен измервателен уред.

Пример за газово измервателно устройство, базирано на механичния принцип на работа. Устройствата от този тип не отговарят напълно на нуждите на съвременната национална икономика.

Ако реализираме идеята за инсталиране на напълно интелигентни газомери, ще постигнем сериозен пробив в областта на измерването на потреблението на газ от населението. Препоръчваме ви също да прочетете стандарти за потребление на газ.

В случай на инсталиране на интелигентни измервателни уреди се осигурява следното:

• висока точност на измерване;
• висока степен на надеждност на устройството;
• надеждна защита срещу неоторизиран достъп;
• гъвкавост на инсталацията;
• автоматично предаване на информация.

Новото интелигентно устройство наистина може да се счита за „умно“, като се има предвид способността му да извършва независими от налягането измервания на обема на газа, да провежда самодиагностика и дистанционно да открива и записва външни влияния.

Интелигентният газомер самостоятелно определя характеристиките битова газ, пристигайки в нашите апартаменти, поддържа архив с информация за измервания и технически събития.

Устройство и принцип на работа на устройството

Има редица разработки на интелигентни газомери, направени от специалисти от чужди страни, както и местни специалисти.

Въпреки това, съдейки по информацията за първото тримесечие на 2019 г., местните разработчици все още не са готови да пуснат на търговския пазар устройства, които напълно отговарят на всички изисквания на интелигентно устройство.

Има няколко устройства от местни компании, които приблизително приличат на дизайни за интелигентно измерване на газ:

• “Гранд” – SPI G4 – G10;
• „Вектор“ – T G4;
• SGBET “Sigma” G1.6 –G10;
• “Омега” ETC GSM G1.6 – G4;
• SGBU G1.6 - G6;
• BK-G ETe G4,G6;

Всъщност всички тези устройства са прототипи на стари механични системи, просто допълнени с електронен модул. Съответно те не предоставят пълната функционалност на смарт устройство.

Въпреки това има развитие за 2019 г., което ще разгледаме подробно по-долу.

Газомерът Grand е опит за внедряване на интелигентно устройство. В резултат на това устройството се оказа работещо, но не отговаряше в достатъчна степен на всички изисквания на наистина интелигентната електроника

Вносните измервателни модули, например продуктите на Metrix (Apator), по принцип отговарят на посочените изисквания за интелигентен софтуер.

Въпреки това, според местни експерти, газомерите на Apator и други чуждестранни компании не отговарят на измерванията на обема на газа при стандартни условия (T = +20 °C, P = 101,3 kPa).

Вариант №1 - Разходомери Metrix

Пример за внесен интелигентен газомер, може би, вече могат да бъдат някои нови продукти от компанията Apator от продуктовата серия Metrix.

По-специално, две разработки заслужават внимание: интелигентният модул UniSmart и хибридната система HybridSmart.

Външен вид на спомагателен модул от клас "UniSmart", предназначен за оборудване на конвенционално механично мембранно устройство за измерване на газ

Първата разработка на "UniSmart" е представена като спомагателен модул, който допълва съществуващо измервателно устройство, например серията "UG". Модулът поддържа протокол (WMB) на стандарт EN13757-4, което гарантира възможност за свързване към оборудване на други производители.

Модулът е свързан директно към газомера и функционално действа като рийд ключ (датчик за импулси).Един оборот на барабана с механичен брояч съответства на един сензорен импулс - така модулът "UniSmart" чете данни.

За прехвърляне на прочетените данни към сървъра е организирана работа на радиоканал - вградена в модула електроника. Всички необходими параметри за работа на модула са предварително програмирани и съхранени във „фърмуера“ на устройството (чип памет). Данните за фърмуера могат да се променят, ако е необходимо, включително дистанционно.

По-усъвършенствано устройство от серията „Smart“ измервателни уреди, представляващо почти пълна сглобка, включващо измервателно устройство, оборудвано с цифрови интелигентни функции

Втората разработка е “HybridSmart”. Устройството всъщност е аналог на първото устройство "UniSmart", с единствената разлика, че тази версия използва дизайн "две в едно" от една част. Тоест, газомерът и функционалният интелигентен модул образуват един комплект.

Вариант №2 - микротермален интелигентен измервателен уред

Новата разработка на руската компания Техномер (Арзамас) е микротермичен уред, предназначен за извършване на директни измервания на протичащия обем природен газ.

Характеристики на интелигентното разходомерно устройство

Уредът напълно отговаря на стандартните условия за измерване на обемни единици (T= + 20 °C, P= 101,3 kPa). Параметрите се предават на отдалечения сървър чрез клетъчната комуникационна система (GRPS).

Структура на интелигентен газомер - продукт на фирма Техномер: 1 – електронна платка; 2 – сензор с микротермични свойства за измерване на обема на газа; 3 – корпус на устройството (алуминий); 4 – пластмасов капак

Картината по-горе показва структурата на микротермичен измервателен уред от серия интелигентни устройства.

Както се вижда на изображението, основните компоненти на устройството са:

• издръжливо, надеждно тяло;
• вграден микротермичен сензор;
• електронен модул;
• LCD контролен дисплей;
• защитен корпус (капак) на електронния модул и дисплея.

Електронната платка съдържа микроконтролер, съответните електронни компоненти и свързан цифров дисплей (контролен дисплей). Електрониката на платката осигурява както процедурата за измерване, така и процедурата за генериране/пренос на данни (вграден телеметричен модул).

Как работи микротермичният измервателен уред?

Преобразуващото устройство за обемен газов поток в конструкцията на измервателния уред е микротермичен сензор. По-конкретно, в разработката на компанията Technomer се използва сензор от серията SGM6xxx (продукт на швейцарски производители).

Той измерва преминаващата среда, като използва калориметричния принцип. Изработен по MEMS технология, която осигурява високи експлоатационни характеристики.

Блокова схема на микротермичен сензор за измерване на газов поток: 1 – работен канал; 2 – нагревателен елемент; 3 – силиконова пластина (подложка); 4 – изравнителен канал; 5 – температурни сензори; 6 – газов поток

Сензорът работи по следния начин: по пътя на потока на природен газ (работен канал) модулен чувствителен елемент, състоящ се от нагревател и двойка температурни сензори, е монтиран върху силиконова подложка. Преминаващият газов поток се нагрява директно в частта, където са монтирани температурните сензори.

В резултат на това ограниченият газов поток има малко по-различна температура, което създава температурна разлика.Теоретично това е доста сложен физически процес, но най-важното е, че той работи и то много ефективно по отношение на точността на измерване.

Вариант №3 - газомер за смарт карта

Използвайки примера на продукта Actaris, ще разгледаме друго напълно модерно устройство, което е диафрагмен газомер, допълнен с контрол на плащането.

Особеност на този дизайн е наличието на спирателен вентил в конструкцията на устройството, който автоматично изключва подаването на газ, например в случай на авария.

Въпреки това, същият проектен елемент се използва успешно за блокиране в случай на неплащане от страна на потребителя за вземане на газови проби.

Вариант на битов газомер, допълнен с четец на смарт карти. Вграденият четящ модул действа като блокер на подаването на газ, както при авария, нерегламентиран достъп, така и при забавено плащане

Такъв разходомер включва устройство за четене на данни от карта. Това се отнася за абонатната пластмасова смарт карта, която се предлага като допълнение към монтирания от потребителя измервателен уред.

Въпреки факта, че всъщност има механична система за наблюдение на потреблението на газ, благодарение на инсталирането на модул за четене на смарт карти, устройството е превърнато в полуавтоматична система.

Потребителят просто трябва да постави кредитната смарт карта в съответния слот. Устройството автоматично разчита необходимата информация и тегли средства за плащане на потреблението на битов газ. Ако средствата свършат и потребителят не се погрижи за попълването на сметката своевременно, интелигентният измервателен уред незабавно прекъсва подаването на газ към конкретен абонат.

Попълване на енергия на интелигентен измервателен уред

Интелигентните разходомери, подобно на обикновените електронни, са напълно автономни - не изискват използването на допълнително захранване от мрежата. Автономността на устройствата се осигурява от чифт батерии - батерии.

По-специално, основният енергиен елемент е Li-SOC12 батерия (литиево-тионил хлорид), докато резервният е Li-MnO батерия₂ (литиев манганов оксид).

Основният енергиен източник на интелигентен газомер е акумулаторна клетка на базата на литиево-тионилхлорид (Li-SOC12). Гарантира десет години работа на интелигентния измервателен уред

Основната батерия произвежда 3,6 волта и е сменяем и напълно сменяем компонент. Втората (резервна) батерия е твърдо монтирана в електронната платка и следователно не осигурява взаимозаменяемост.

Този 3-волтов източник на захранване се свързва към системата при смяна на основната батерия, което гарантира безопасността на технологичните параметри на устройството.

Според спецификациите на производителя основният източник на захранване е достатъчен за работа на измервателния уред до 10 години. Следователно подмяната на батерията по правило съвпада с процедурата за проверка на инструмента, която обикновено се извършва на всеки 5-6 години. Функционалността на резервната батерия, при липса на основна батерия, е гарантирана за 1 година.

Правила за инсталиране на нови измервателни уреди

Като се вземат предвид нееднозначните условия на работа на устройствата, газомерите, включително „интелигентните“ дизайни, подлежат на подходящи стандарти за настаняване по отношение на други газови уреди и правила (изисквания) за монтаж.

Процедурата по инсталиране на устройство за следене на изразходваните количества битов газ традиционно се придружава от спазване на съответните норми и разпоредби. За интелигентните съвременни измервателни уреди тези правила се прилагат лесно

По-специално, за устройство, произведено от Technomer, изискванията са както е описано по-долу:

1. Устройството трябва да се монтира в затворени помощни помещения или, в краен случай, на открито под специално оборудван навес. Уредът трябва да бъде надеждно защитен от излагане на пряка слънчева радиация и валежи.
2. Устройството може да се монтира върху тръбопроводи, положени както вертикално, така и хоризонтално, като няма значение под какъв ъгъл се извършва инсталацията.
3. Ако монтажът се извършва върху участък от хоризонтална или вертикална тръба, посоката на газовия поток през измервателния уред може да не се вземе предвид. Това означава, че устройството може да бъде поставено във всяка позиция в посоката. Въпреки това, производителят препоръчва да следвате посоката, посочена върху тялото на глюкомера.
4. Недопустимо е монтирането на измервателния уред в най-ниските точки на газопровода, тъй като тази опция за инсталиране създава опасност от натрупване на кондензат.
5. Ако контролните проби показват наличие на вода в битов газ, контролният измервателен уред трябва да се монтира на вертикално разположен тръбопровод, като се избира посоката на потока отгоре надолу.

Когато планирате да инсталирате нов газомер в апартаменти на определено място, измервателният уред трябва да бъде защитен от възможни удари, вибрации и други механични влияния.

Освен това, в случай трансфер на разходомер Не трябва да забравяме за одобрените правила за трансфер.

Интелигентен разходомер на газ от серията устройства “SMT Smart G4” и точки за слединсталационна “регистрация”: 1 – точка на поставяне на печата на организацията, извършваща проверката; 2 - точка на закрепване на контролния печат на организацията, доставяща газ на потребителя; 3 – точка на уплътнение на входния фитинг на устройството

Изискванията за монтаж не определят конкретна стойност за номиналния диаметър на тръбата, нито определят правилата за поддържане на центровката на дюзите и тръбите на разходомера. Също така няма специфични изисквания за степента на закръгленост на тръбите или наличието на первази в точките, където измервателният уред се среща с газовата тръба.

Подготовка за работа и пуск

Съгласно установените правила подготовката след инсталацията на интелигентен измервателен уред за стартиране включва извършване на процедура за проверка на монтирания модул за течове.

За това се използват стандартни средства - у дома, сапунена пяна, професионално - датчици за изтичане на газ.

След проверка устройството се пуска в експлоатация. Препоръчителен начин на стартиране - меко отваряне газов спирателен кран на линията, където е инсталиран измервателният уред.

Необходимо е да се гарантира, че работната зона на интелигентния измервателен уред е запълнена без рязко повишаване на налягането, за да не се повредят чувствителните компоненти на системата с пневматичен удар.

Също така препоръчваме да се запознаете със стандартите и правила за запечатване газомери.

Изводи и полезно видео по темата

Новостта винаги е донякъде плашеща за потенциалните потребители или потребители. От технологичния прогрес обаче няма измъкване. В допълнение, технологията значително насърчава сервизния компонент.

Инсталирайки интелигентен газомер в собствения си апартамент, потенциалният потребител се освобождава от задачата постоянно да следи данните и да предава информация на мястото на поискване. Лесен е за инсталиране и използване и е изключително лесен за поддръжка.

Какво мислите за подмяна на стари измервателни уреди за нови интелигентни разходомери? Ако използвате такова интелигентно измервателно устройство, споделете опита си с други посетители на нашия сайт, разкажете ни за предимствата и недостатъците, открити по време на работа. Изразете вашето мнение, участвайте в дискусии и дебати - формата за контакт се намира по-долу.