Viedie gāzes skaitītāji: kā tiek izstrādāti un darbojas viedie plūsmas mērītāji + jaunu skaitītāju uzstādīšanas iespējas

Digitālās tehnoloģijas paver jaunas iespējas iegūt precīzu informāciju par iedzīvotāju patērētās elektroenerģijas, ūdens, gāzes un citu energoresursu patēriņu. Un tagad tirgus piedāvā patērētājiem viedos gāzes skaitītājus, kas spēj mērīt patēriņu ar augstu precizitāti.

Turklāt, papildus precīziem mērījumiem, jaunā ierīču klase nodrošina pilnīgu uzskaites informācijas pārraidi bez cilvēku - gāzes patērētāju - iesaistīšanas. Bet kā darbojas šāds skaitītājs un vai to ir iespējams uzstādīt pašam?

Mēs uzdosim šos jautājumus mūsu rakstā - apskatīsim jaunu skaitītāju konstrukciju un darbības principu, runāsim par uzstādīšanas noteikumiem un sagatavošanu ekspluatācijai. Papildināsim prezentēto materiālu ar tematiskām fotogrāfijām un video.

Kas ir viedais plūsmas mērītājs?

Mēģināsim kopā izdomāt, kas ir jauns viedais gāzes skaitītājs un kā tas darbojas. Tādējādi jēdziens “viedais”, ko attiecina uz jaunu mērierīci, ir jāuzskata vienkārši par mūsdienu elektronikas funkcionalitāti, kuras pamatā ir mikroprocesors.

Dažāda veida iekārtu mikroprocesoru (būtībā datoru) vadība ir jau ierasta parādība. Tagad kārta pienākusi tieši gāzes skaitītājiem, kas vēl nesen lielākoties joprojām ir mehāniski.Bet, ja jūs apvienojat viedo vadību ar mērīšanas funkciju, jūs iegūsit viedo skaitītāju.

Gāzes mērīšanas ierīces piemērs, kas balstīts uz mehānisko darbības principu. Šāda veida ierīces pilnībā neatbilst mūsdienu valsts ekonomikas vajadzībām.

Ja īstenosim ideju par pilnībā viedo gāzes skaitītāju uzstādīšanu, iegūsim nopietnu izrāvienu iedzīvotāju gāzes patēriņa uzskaites jomā. Mēs arī iesakām izlasīt gāzes patēriņa standarti.

Viedo uzskaites ierīču uzstādīšanas gadījumā tiek nodrošināts:

• augsta mērījumu precizitāte;
• augsta ierīces uzticamības pakāpe;
• uzticama aizsardzība pret nesankcionētu piekļuvi;
• uzstādīšanas daudzpusība;
• automātiska informācijas pārraide.

Jauno viedierīci patiesi var uzskatīt par “gudru”, ņemot vērā tās spēju veikt no spiediena neatkarīgus gāzes tilpuma mērījumus, veikt pašdiagnostiku, kā arī attālināti noteikt un reģistrēt ārējās ietekmes.

Viedais gāzes skaitītājs neatkarīgi nosaka raksturlielumus sadzīves gāze, ierodoties mūsu dzīvokļos, uztur informācijas arhīvu par mērījumiem un tehniskajiem notikumiem.

Ierīces dizains un darbības princips

Ir virkne viedo gāzes skaitītāju izstrādes, ko izgatavojuši ārvalstu speciālisti, kā arī pašmāju speciālisti.

Tomēr, spriežot pēc 2019. gada pirmā ceturkšņa informācijas, pašmāju izstrādātāji vēl nav gatavi laist komerciālajā tirgū ierīces, kas pilnībā atbilst visām viedierīces prasībām.

Ir vairākas vietējo uzņēmumu ierīces, kas aptuveni atgādina viedo gāzes uzskaites dizainu:

• “Grand” – SPI G4 – G10;
• “Vektors” – T G4;
• SGBET “Sigma” G1.6 –G10;
• “Omega” ETC GSM G1.6 – G4;
• SGBU G1.6 - G6;
• BK-G ETe G4,G6;

Faktiski visas šīs ierīces ir veco mehānisko sistēmu prototipi, kas vienkārši papildināti ar elektronisko moduli. Attiecīgi tie nenodrošina pilnu viedierīces funkcionalitāti.

Tomēr ir notikumi 2019. gadam, par kuriem mēs sīkāk runāsim tālāk.

Gāzes skaitītājs Grand ir mēģinājums ieviest viedierīci. Rezultātā ierīce izrādījās strādājoša, taču nepietiekami atbilst visām patiesi inteliģentās elektronikas prasībām

Importētie mērīšanas moduļi, piemēram, Metrix (Apator) produkti, principā atbilst inteliģentās programmatūras prasībām.

Taču, pēc pašmāju ekspertu domām, Apator un citu ārvalstu uzņēmumu gāzes skaitītāji neatbilst gāzes tilpuma mērījumiem standarta apstākļiem (T = +20 °C, P = 101,3 kPa).

Variants #1 — Metrix plūsmas mērītāji

Importētā viedā gāzes skaitītāja piemērs, iespējams, jau var būt daži uzņēmuma Apator jaunie produkti no Metrix produktu sērijas.

Īpaši uzmanību ir pelnījuši divi uzlabojumi: UniSmart viedais modulis un HybridSmart hibrīda sistēma.

“UniSmart” klases palīgmoduļa izskats, kas paredzēts parastās mehāniskās membrānas gāzes mērīšanas ierīces aprīkošanai

Pirmā “UniSmart” izstrāde tiek prezentēta kā palīgmodulis, kas papildina esošu mērierīci, piemēram, “UG” sēriju. Modulis atbalsta EN13757-4 standarta protokolu (WMB), kas garantē iespēju pieslēgties citu ražotāju iekārtām.

Modulis ir pievienots tieši gāzes skaitītājam un funkcionāli darbojas kā niedru slēdzis (impulsa sensors).Viens mehāniskās skaitītāja trumuļa apgrieziens atbilst vienam sensora impulsam - šādi modulis “UniSmart” nolasa datus.

Lai pārsūtītu nolasītos datus uz serveri, tiek organizēta radio kanāla darbība - modulī iebūvēta elektronika. Visi nepieciešamie moduļa darbības parametri ir iepriekš ieprogrammēti un saglabāti ierīces “firmware” (atmiņas mikroshēmā). Ja nepieciešams, programmaparatūras datus var mainīt, tostarp attālināti.

Uzlabota ierīce no “Smart” mērierīču sērijas, kas pārstāv gandrīz pilnīgu komplektāciju, ieskaitot mērierīci, kas aprīkota ar digitālām inteliģentām funkcijām

Otrā attīstība ir “HybridSmart”. Ierīce faktiski ir pirmās “UniSmart” ierīces analogs, ar vienīgo atšķirību, ka šī versija izmanto viengabalainu “divi vienā” dizainu. Tas nozīmē, ka gāzes skaitītājs un funkcionālais viedais modulis veido vienu komplektu.

Variants #2 - mikrotermiskais viedais skaitītājs

Krievijas kompānijas Technomer (Arzamas) jaunā izstrāde ir mikrotermiska iekārta, kas paredzēta tiešu dabasgāzes plūstošā tilpuma mērījumu veikšanai.

Viedās plūsmas mērītāja ierīces īpašības

Ierīce pilnībā atbilst tilpuma vienību mērīšanas standarta nosacījumiem (T= + 20 °C, P= 101,3 kPa). Parametrus uz attālo serveri pārsūta mobilo sakaru sistēma (GRPS).

Viedā gāzes skaitītāja uzbūve - uzņēmuma Technomer ražotais produkts: 1 – elektronikas plate; 2 – sensors ar mikrotermiskām īpašībām gāzes tilpuma mērīšanai; 3 – ierīces korpuss (alumīnijs); 4 – plastmasas vāciņš

Augšējā attēlā redzama viedierīču sērijas mikrotermiskā skaitītāja uzbūve.

Kā redzams attēlā, galvenās ierīces sastāvdaļas ir:

• izturīgs, uzticams korpuss;
• iebūvēts mikrotermiskais sensors;
• elektronikas modulis;
• LCD vadības displejs;
• elektroniskā moduļa un displeja aizsargapvalks (vāciņš).

Elektroniskā plate satur mikrokontrolleri, atbilstošus elektroniskos komponentus un pievienotu digitālo displeju (vadības displeju). Plates elektronika nodrošina gan mērīšanas procedūru, gan datu ģenerēšanas/pārsūtīšanas procedūru (iebūvēts telemetrijas modulis).

Kā darbojas mikrotermiskais skaitītājs?

Pārveidošanas ierīce tilpuma gāzes plūsmai skaitītāja konstrukcijā ir mikrotermiskais sensors. Konkrēti, uzņēmuma Technomer attīstībā tiek izmantots SGM6xxx sērijas sensors (Šveices ražotāju produkts).

Tas mēra plūstošo vidi, izmantojot kalorimetrisko principu. Izgatavots, izmantojot MEMS tehnoloģiju, kas nodrošina augstas veiktspējas īpašības.

Mikrotermiskā sensora blokshēma gāzes plūsmas mērīšanai: 1 – darba kanāls; 2 – sildelements; 3 – silīcija vafele (substrāts); 4 – izlīdzināšanas kanāls; 5 – temperatūras sensori; 6 – gāzes plūsma

Sensors darbojas šādi: dabasgāzes plūsmas ceļā (darba kanālā) uz silīcija substrāta ir uzstādīts modulārs sensora elements, kas sastāv no sildītāja un temperatūras sensoru pāra. Gāzes plūsma tiek uzkarsēta tieši tajā daļā, kurā ir uzstādīti temperatūras sensori.

Rezultātā ierobežotajai gāzes plūsmai ir nedaudz atšķirīga temperatūra, kas rada temperatūras starpību.Teorētiski tas ir diezgan sarežģīts fizisks process, bet galvenais ir tas, ka tas darbojas un ļoti efektīvi mērījumu precizitātes ziņā.

Variants #3 - gāzes skaitītājs viedkartei

Izmantojot Actaris produkta piemēru, aplūkosim vēl vienu pilnīgi modernu ierīci, kas ir diafragmas gāzes skaitītājs, kas papildināts ar maksājumu kontroli.

Šīs konstrukcijas īpatnība ir slēgvārsta klātbūtne ierīces konstrukcijā, kas automātiski izslēdz gāzes padevi, piemēram, avārijas gadījumā.

Tomēr tas pats dizaina elements tiek veiksmīgi izmantots bloķēšanai, ja patērētājs nemaksā par gāzes paraugu ņemšanu.

Sadzīves gāzes skaitītāja versija, kas papildināta ar viedkaršu lasītāju. Iebūvētais nolasīšanas modulis darbojas kā gāzes padeves bloķētājs gan negadījuma, nesankcionētas piekļuves, gan maksājuma kavējuma gadījumā

Šāds plūsmas mērītājs ietver ierīci datu nolasīšanai no kartes. Tas attiecas uz abonenta plastmasas viedkarti, kas tiek piegādāta kā papildinājums lietotāja uzstādītajam skaitītājam.

Neskatoties uz to, ka faktiski ir mehāniska gāzes patēriņa uzraudzības sistēma, pateicoties viedkaršu nolasīšanas moduļa uzstādīšanai, ierīce tika pārvērsta par pusautomātisko sistēmu.

Lietotājam tikai jāievieto kredītkarte attiecīgajā slotā. Ierīce automātiski nolasa nepieciešamo informāciju un izņem līdzekļus, lai samaksātu par sadzīves gāzes patēriņu. Ja līdzekļi beidzas un lietotājs neparūpējas par konta savlaicīgu papildināšanu, viedais skaitītājs nekavējoties pārtrauc gāzes piegādi konkrētam abonentam.

Viedā skaitītāja enerģijas papildināšana

Viedie plūsmas mērītāji, tāpat kā vienkāršie elektroniskie, ir pilnībā autonomi – tiem nav nepieciešams izmantot papildu elektrotīkla jaudu. Ierīču autonomiju nodrošina akumulatoru pāris - akumulatori.

Jo īpaši galvenais enerģijas elements ir Li-SOC12 akumulators (litija-tionilhlorīds), bet rezerves ir Li-MnO akumulators.₂ (litija mangāna oksīds).

Viedā gāzes skaitītāja galvenais enerģijas avots ir akumulatora elementi, kuru pamatā ir litija tionilhlorīds (Li-SOC12). Nodrošina viedo skaitītāju darbību desmit gadus

Galvenais akumulators ražo 3,6 voltus, un tas ir noņemams un pilnībā nomaināms komponents. Otrais (rezerves) akumulators ir stingri uzstādīts elektroniskajā platē, un tāpēc tas nenodrošina savstarpēju aizvietojamību.

Šis 3 voltu barošanas avots tiek pievienots sistēmai, nomainot galveno akumulatoru, kas nodrošina ierīces tehnoloģisko parametru drošību.

Saskaņā ar ražotāja specifikācijām galvenais barošanas avots ir pietiekams, lai skaitītāju darbinātu līdz 10 gadiem. Tāpēc akumulatora nomaiņa, kā likums, sakrīt ar instrumenta verifikācijas procedūru, kas parasti tiek veikta ik pēc 5-6 gadiem. Rezerves akumulatora funkcionalitāte, ja nav galvenā akumulatora, tiek garantēta 1 gadu.

Jaunu skaitītāju uzstādīšanas noteikumi

Ņemot vērā ierīču neskaidros darbības apstākļus, gāzes skaitītāji, tostarp "gudrie" dizaini, tiek pakļauti atbilstošai izmitināšanas standarti attiecībā uz citām gāzes iekārtām un uzstādīšanas noteikumiem (prasībām).

Sadzīves gāzes patērēto apjomu uzraudzības ierīces uzstādīšanas procedūru tradicionāli pavada atbilstība attiecīgajām normām un noteikumiem. Viedajiem mūsdienu skaitītājiem šie noteikumi ir viegli izpildāmi

Jo īpaši attiecībā uz Technomer ražoto ierīci prasības ir šādas:

1. Ierīce jāuzstāda slēgtās saimniecības telpās vai, ārkārtējos gadījumos, ārā zem speciāli aprīkotas nojumes. Skaitītājam jābūt droši aizsargātam no tiešas saules starojuma un nokrišņu iedarbības.
2. Ierīci iespējams uzstādīt uz cauruļvadiem, kas novietoti gan vertikāli, gan horizontāli, un nav nozīmes, kādā leņķī uzstādīšana tiek veikta.
3. Ja uzstādīšana tiek veikta horizontālas vai vertikālas caurules posmā, gāzes plūsmas virzienu caur skaitītāju var neņemt vērā. Tas ir, ierīci var novietot jebkurā virzienā virzienā. Tomēr ražotājs iesaka ievērot norādījumus, kas norādīti uz skaitītāja korpusa.
4. Ir nepieņemami uzstādīt skaitītāju gāzes caurules zemākajos punktos, jo šī uzstādīšanas iespēja rada kondensāta uzkrāšanās draudus.
5. Ja kontroles paraugi uzrāda ūdens klātbūtni sadzīves gāzē, kontrolskaitītājs jāuzstāda uz vertikāli novietota cauruļvada, izvēloties plūsmas virzienu no augšas uz leju.

Plānojot uzstādīt jaunu gāzes skaitītāju dzīvokļos noteiktā vietā, skaitītājs ir jāaizsargā no iespējamiem triecieniem, vibrācijām un citām mehāniskām ietekmēm.

Arī gadījumā plūsmas mērītāja nodošana Mēs nedrīkstam aizmirst par apstiprinātajiem pārcelšanas noteikumiem.

Viedais gāzes plūsmas mērītājs no sērijas “SMT Smart G4” ierīču un pēcinstalācijas “reģistrācijas” punkti: 1 – verificēšanas organizācijas zīmoga piestiprināšanas punkts; 2 – organizācijas, kas piegādā gāzi patērētājam, kontroles zīmoga piestiprināšanas vieta; 3 – ierīces ieplūdes armatūras blīvējuma vieta

Uzstādīšanas prasībās nav noteikta konkrēta caurules nominālā diametra vērtība, kā arī nav paredzēti noteikumi plūsmas mērītāja sprauslu un cauruļu izlīdzināšanas uzturēšanai. Tāpat nav noteiktas īpašas prasības attiecībā uz cauruļu apaļuma pakāpi vai izciļņu esamību vietās, kur skaitītājs saskaras ar gāzes cauruli.

Sagatavošana ekspluatācijai un palaišanai

Saskaņā ar noteiktajiem noteikumiem viedā skaitītāja sagatavošana pēc uzstādīšanas palaišanai ietver procedūras veikšanu, lai pārbaudītu uzstādītās vienības noplūdes.

Šim nolūkam tiek izmantoti standarta līdzekļi - mājās, ziepju putas, profesionāli - gāzes noplūdes sensori.

Pēc pārbaudes ierīce tiek nodota ekspluatācijā. Ieteicamā palaišanas metode - mīksta atvēršana gāzes slēgvārsts uz līnijas, kurā ir uzstādīts skaitītājs.

Ir jānodrošina, lai viedā skaitītāja darba zona tiktu piepildīta bez strauja spiediena pieauguma, lai nesabojātu sistēmas jutīgās sastāvdaļas ar pneimatisko triecienu.

Iesakām arī iepazīties ar standartiem un aizzīmogošanas noteikumi gāzes skaitītāji.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Jaunums vienmēr nedaudz biedē potenciālos lietotājus vai patērētājus. Tomēr no tehnoloģiskā progresa nevar izbēgt. Turklāt tehnoloģija ievērojami veicina pakalpojumu komponentu.

Uzstādot viedo gāzes skaitītāju savā dzīvoklī, potenciālais patērētājs atbrīvo sevi no pienākuma pastāvīgi uzraudzīt datus un pārraidīt informāciju pieprasījuma vietā. To ir viegli uzstādīt un lietot, un to ir ļoti viegli uzturēt.

Ko jūs domājat par veco skaitītāju nomaiņa jauniem viedajiem plūsmas mērītājiem? Ja lietojat šādu viedo mērierīci, dalieties pieredzē ar citiem mūsu vietnes apmeklētājiem, pastāstiet par ekspluatācijas laikā atklātajām priekšrocībām un trūkumiem. Izsaki savu viedokli, piedalies diskusijās un debatēs – kontaktu forma atrodas zemāk.