Έξυπνοι μετρητές αερίου: πώς σχεδιάζονται και λειτουργούν οι έξυπνοι μετρητές ροής + χαρακτηριστικά εγκατάστασης νέων μετρητών
Οι ψηφιακές τεχνολογίες ανοίγουν νέες ευκαιρίες για την απόκτηση ακριβών πληροφοριών σχετικά με την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, νερού, φυσικού αερίου και άλλων ενεργειακών πόρων που καταναλώνει ο πληθυσμός. Και τώρα, η αγορά προσφέρει στους καταναλωτές έξυπνους μετρητές αερίου που είναι σε θέση να μετρούν την κατανάλωση με υψηλή ακρίβεια.
Επιπλέον, εκτός από ακριβείς μετρήσεις, η νέα κατηγορία συσκευών διασφαλίζει την πλήρη μετάδοση των πληροφοριών μέτρησης χωρίς τη συμμετοχή ανθρώπων - καταναλωτών αερίου. Πώς όμως λειτουργεί ένας τέτοιος μετρητής και είναι δυνατόν να τον εγκαταστήσετε μόνοι σας;
Θα θίξουμε αυτά τα ερωτήματα στο άρθρο μας - θα εξετάσουμε το σχεδιασμό και την αρχή της λειτουργίας των νέων μετρητών, θα μιλήσουμε για κανόνες εγκατάστασης και προετοιμασία για λειτουργία. Θα συμπληρώσουμε το παρουσιαζόμενο υλικό με θεματικές φωτογραφίες και βίντεο.
Το περιεχόμενο του άρθρου:
Τι είναι ένας έξυπνος μετρητής ροής;
Ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε μαζί τι είναι ένας νέος έξυπνος μετρητής αερίου και πώς λειτουργεί. Έτσι, ο όρος «έξυπνος», όπως εφαρμόζεται σε μια νέα συσκευή μέτρησης, θα πρέπει να θεωρείται απλώς ως η λειτουργικότητα των σύγχρονων ηλεκτρονικών που βασίζονται σε έναν μικροεπεξεργαστή.
Ο έλεγχος διαφόρων τύπων εξοπλισμού από μικροεπεξεργαστή (ουσιαστικά υπολογιστή) είναι ένα φαινόμενο που έχει γίνει ήδη συνηθισμένο. Τώρα, η σειρά ήρθε κατευθείαν στους μετρητές υγραερίου, οι οποίοι μέχρι πρόσφατα, ως επί το πλείστον, εξακολουθούν να παραμένουν μηχανικοί.Αλλά αν συνδυάσετε τον έξυπνο έλεγχο με τη λειτουργία μέτρησης, θα έχετε έναν έξυπνο μετρητή.
Εάν εφαρμόσουμε την ιδέα της εγκατάστασης πλήρως έξυπνων μετρητών αερίου, θα έχουμε μια σοβαρή ανακάλυψη στον τομέα της μέτρησης της κατανάλωσης αερίου από τον πληθυσμό. Σας προτείνουμε επίσης να διαβάσετε πρότυπα κατανάλωσης αερίου.
Στην περίπτωση εγκατάστασης έξυπνων συσκευών μέτρησης διασφαλίζονται τα ακόλουθα:
- υψηλή ακρίβεια μέτρησης.
- υψηλός βαθμός αξιοπιστίας της συσκευής.
- αξιόπιστη προστασία από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση.
- ευελιξία εγκατάστασης?
- αυτόματη μετάδοση πληροφοριών.
Η νέα έξυπνη συσκευή μπορεί πραγματικά να θεωρηθεί «έξυπνη», δεδομένης της ικανότητάς της να εκτελεί μετρήσεις όγκου αερίου ανεξάρτητα από την πίεση, να πραγματοποιεί αυτοδιάγνωση και να ανιχνεύει και να καταγράφει εξ αποστάσεως εξωτερικές επιρροές.
Ο έξυπνος μετρητής αερίου καθορίζει ανεξάρτητα τα χαρακτηριστικά οικιακό αέριο, φτάνοντας στα διαμερίσματά μας, διατηρεί ένα αρχείο πληροφοριών για μετρήσεις και τεχνικά συμβάντα.
Αρχή σχεδίασης και λειτουργίας συσκευής
Υπάρχει μια σειρά από εξελίξεις έξυπνων μετρητών αερίου που κατασκευάζονται από ειδικούς από ξένες χώρες, καθώς και από εγχώριους ειδικούς.
Ωστόσο, αν κρίνουμε από τις πληροφορίες για το πρώτο τρίμηνο του 2019, οι εγχώριοι προγραμματιστές δεν είναι ακόμη έτοιμοι να φέρουν στην εμπορική αγορά συσκευές που πληρούν πλήρως όλες τις απαιτήσεις μιας έξυπνης συσκευής.
Υπάρχουν αρκετές συσκευές από εγχώριες εταιρείες που μοιάζουν κατά προσέγγιση με έξυπνα σχέδια μέτρησης αερίου:
- "Grand" - SPI G4 - G10;
- "Διάνυσμα" - T G4;
- SGBET “Sigma” G1.6 –G10;
- “Omega” ETC GSM G1.6 – G4;
- SGBU G1.6 - G6;
- BK-G ETe G4,G6;
Στην πραγματικότητα, όλες αυτές οι συσκευές είναι πρωτότυπα παλαιών μηχανικών συστημάτων, απλά συμπληρωμένα με μια ηλεκτρονική μονάδα. Συνεπώς, δεν παρέχουν την πλήρη λειτουργικότητα μιας έξυπνης συσκευής.
Ωστόσο, υπάρχουν εξελίξεις για το 2019, τις οποίες θα συζητήσουμε αναλυτικά παρακάτω.
Οι εισαγόμενες μονάδες μέτρησης, για παράδειγμα, προϊόντα από τη Metrix (Apator), πληρούν καταρχήν τις δηλωμένες απαιτήσεις για έξυπνο λογισμικό.
Ωστόσο, σύμφωνα με εγχώριους ειδικούς, οι μετρητές αερίου από την Apator και άλλες ξένες εταιρείες δεν αντιστοιχούν σε μετρήσεις όγκου αερίου για τυπικές συνθήκες (T = +20 °C, P = 101,3 kPa).
Επιλογή #1 - Μετρητές ροής Metrix
Ένα παράδειγμα εισαγόμενου έξυπνου μετρητή αερίου, ίσως, μπορεί ήδη να είναι κάποια νέα προϊόντα της εταιρείας Apator από τη σειρά προϊόντων Metrix.
Συγκεκριμένα, δύο εξελίξεις αξίζουν προσοχής: η έξυπνη μονάδα UniSmart και το υβριδικό σύστημα HybridSmart.
Η πρώτη ανάπτυξη του "UniSmart" παρουσιάζεται ως μια βοηθητική μονάδα που συμπληρώνει μια υπάρχουσα συσκευή μέτρησης, για παράδειγμα, τη σειρά "UG". Η μονάδα υποστηρίζει το πρωτόκολλο (WMB) του προτύπου EN13757-4, το οποίο εγγυάται τη δυνατότητα σύνδεσης με εξοπλισμό άλλων κατασκευαστών.
Η μονάδα συνδέεται απευθείας με το μετρητή αερίου και λειτουργεί λειτουργικά σαν διακόπτης καλαμιού (αισθητήρας παλμών).Μία περιστροφή του μηχανικού μετρητή τυμπάνου αντιστοιχεί σε έναν παλμό αισθητήρα - έτσι διαβάζει δεδομένα η μονάδα "UniSmart".
Για τη μεταφορά των δεδομένων ανάγνωσης στον διακομιστή, οργανώνεται η λειτουργία ενός ραδιοφωνικού καναλιού - ηλεκτρονικά ενσωματωμένα στη μονάδα. Όλες οι απαραίτητες παράμετροι λειτουργίας της μονάδας είναι προ-προγραμματισμένες και αποθηκευμένες στο «υλικολογισμικό» της συσκευής (τσιπ μνήμης). Τα δεδομένα υλικολογισμικού μπορούν να αλλάξουν εάν είναι απαραίτητο, συμπεριλαμβανομένης της εξ αποστάσεως.
Η δεύτερη εξέλιξη είναι το «HybridSmart». Η συσκευή, στην πραγματικότητα, είναι ανάλογο της πρώτης συσκευής «UniSmart», με τη μόνη διαφορά ότι αυτή η έκδοση χρησιμοποιεί ένα μονοκόμματο σχέδιο «δύο σε ένα». Δηλαδή, ο μετρητής αερίου και η λειτουργική ευφυής μονάδα αποτελούν ένα ενιαίο συγκρότημα.
Επιλογή #2 - μικροθερμικός έξυπνος μετρητής
Η νέα ανάπτυξη της ρωσικής εταιρείας Technomer (Arzamas) είναι μια μικροθερμική συσκευή σχεδιασμένη να εκτελεί άμεσες μετρήσεις του όγκου ροής του φυσικού αερίου.
Χαρακτηριστικά της συσκευής έξυπνου μετρητή ροής
Η συσκευή συμμορφώνεται πλήρως με τις τυπικές συνθήκες για τις μονάδες μέτρησης όγκου (T= + 20 °C, P= 101,3 kPa). Οι παράμετροι μεταδίδονται στον απομακρυσμένο διακομιστή από το σύστημα κυψελοειδούς επικοινωνίας (GRPS).
Η παραπάνω εικόνα δείχνει τη δομή ενός μικροθερμικού μετρητή από μια σειρά έξυπνων συσκευών.
Όπως φαίνεται στην εικόνα, τα κύρια εξαρτήματα της συσκευής είναι:
- ανθεκτικό, αξιόπιστο σώμα.
- ενσωματωμένος μικροθερμικός αισθητήρας.
- ηλεκτρονική μονάδα?
- Οθόνη ελέγχου LCD.
- προστατευτικό περίβλημα (κάλυμμα) της ηλεκτρονικής μονάδας και της οθόνης.
Η ηλεκτρονική πλακέτα περιέχει έναν μικροελεγκτή, αντίστοιχα ηλεκτρονικά εξαρτήματα και μια συνδεδεμένη ψηφιακή οθόνη (οθόνη ελέγχου). Τα ηλεκτρονικά της πλακέτας παρέχουν τόσο τη διαδικασία μέτρησης όσο και τη διαδικασία παραγωγής/μεταφοράς δεδομένων (ενσωματωμένη μονάδα τηλεμετρίας).
Πώς λειτουργεί ένας μικροθερμικός μετρητής;
Η συσκευή μετατροπής για ογκομετρική ροή αερίου στο σχέδιο του μετρητή είναι ένας μικροθερμικός αισθητήρας. Συγκεκριμένα, στην ανάπτυξη της εταιρείας Technomer χρησιμοποιείται αισθητήρας της σειράς SGM6xxx (προϊόν Ελβετών κατασκευαστών).
Μετρά το μέσο διέλευσης χρησιμοποιώντας την αρχή της θερμιδομετρίας. Κατασκευασμένο με τεχνολογία MEMS, που εξασφαλίζει χαρακτηριστικά υψηλών επιδόσεων.
Ο αισθητήρας λειτουργεί ως εξής: στη διαδρομή ροής φυσικού αερίου (κανάλι εργασίας), ένα αρθρωτό αισθητήριο στοιχείο που αποτελείται από έναν θερμαντήρα και ένα ζεύγος αισθητήρων θερμοκρασίας είναι εγκατεστημένο σε ένα υπόστρωμα πυριτίου. Η διερχόμενη ροή αερίου θερμαίνεται απευθείας στο τμήμα όπου είναι εγκατεστημένοι οι αισθητήρες θερμοκρασίας.
Ως αποτέλεσμα, η περιορισμένη ροή αερίου έχει μια ελαφρώς διαφορετική θερμοκρασία, η οποία δημιουργεί μια διαφορά θερμοκρασίας.Θεωρητικά, αυτή είναι μια αρκετά περίπλοκη φυσική διαδικασία, αλλά το κυριότερο είναι ότι λειτουργεί, και πολύ αποτελεσματικά, όσον αφορά την ακρίβεια μέτρησης.
Επιλογή #3 - μετρητής αερίου για έξυπνη κάρτα
Χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του προϊόντος Actaris, θα εξετάσουμε μια άλλη εντελώς σύγχρονη συσκευή, η οποία είναι ένας μετρητής αερίου με διάφραγμα, συμπληρωμένος με έλεγχο πληρωμής.
Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό αυτού του σχεδιασμού είναι η παρουσία μιας βαλβίδας διακοπής στο σχεδιασμό της συσκευής, η οποία διακόπτει αυτόματα την παροχή αερίου, για παράδειγμα, σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης.
Ωστόσο, το ίδιο σχεδιαστικό στοιχείο χρησιμοποιείται με επιτυχία για μπλοκάρισμα σε περίπτωση μη πληρωμής από τον καταναλωτή για δειγματοληψία αερίου.
Ένας τέτοιος μετρητής ροής περιλαμβάνει μια συσκευή για την ανάγνωση δεδομένων από μια κάρτα. Αυτό αναφέρεται στην πλαστική έξυπνη κάρτα του συνδρομητή, η οποία έρχεται ως προσθήκη στον μετρητή που έχει εγκαταστήσει ο χρήστης.
Παρά το γεγονός ότι υπάρχει στην πραγματικότητα ένα μηχανικό σύστημα παρακολούθησης της κατανάλωσης αερίου, χάρη στην εγκατάσταση μιας μονάδας ανάγνωσης έξυπνης κάρτας, η συσκευή μετατράπηκε σε ημιαυτόματο σύστημα.
Ο χρήστης πρέπει απλώς να εισάγει την πιστωτική έξυπνη κάρτα στην κατάλληλη υποδοχή. Η συσκευή διαβάζει αυτόματα τις απαιτούμενες πληροφορίες και αποσύρει χρήματα για να πληρώσει για την κατανάλωση οικιακού αερίου. Εάν τα χρήματα εξαντληθούν και ο χρήστης δεν φροντίσει να αναπληρώσει έγκαιρα τον λογαριασμό, ο έξυπνος μετρητής διακόπτει αμέσως την παροχή αερίου σε συγκεκριμένο συνδρομητή.
Ενεργειακή αναπλήρωση ενός έξυπνου μετρητή
Οι έξυπνοι μετρητές ροής, όπως και οι απλοί ηλεκτρονικοί, είναι εντελώς αυτόνομοι - δεν απαιτούν τη χρήση πρόσθετης παροχής ρεύματος. Η αυτονομία των συσκευών εξασφαλίζεται από ένα ζευγάρι μπαταριών – μπαταριών.
Συγκεκριμένα, το κύριο ενεργειακό στοιχείο είναι μια μπαταρία Li-SOC12 (λιθίου-θειονυλοχλωρίδιο), ενώ το εφεδρικό είναι μια μπαταρία Li-MnO2 (οξείδιο του μαγγανίου λιθίου).
Η κύρια μπαταρία παράγει 3,6 βολτ και είναι ένα αφαιρούμενο και πλήρως αντικαταστάσιμο εξάρτημα. Η δεύτερη (εφεδρική) μπαταρία είναι άκαμπτα τοποθετημένη στην ηλεκτρονική πλακέτα και επομένως δεν παρέχει δυνατότητα εναλλαγής.
Αυτή η πηγή τροφοδοσίας 3 volt συνδέεται με το σύστημα κατά την αντικατάσταση της κύριας μπαταρίας, γεγονός που διασφαλίζει την ασφάλεια των τεχνολογικών παραμέτρων της συσκευής.
Σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή, η κύρια πηγή ενέργειας επαρκεί για τη λειτουργία του μετρητή έως και 10 χρόνια. Επομένως, η αντικατάσταση της μπαταρίας, κατά κανόνα, συμπίπτει με τη διαδικασία επαλήθευσης του οργάνου, η οποία συνήθως πραγματοποιείται κάθε 5-6 χρόνια. Η λειτουργικότητα της εφεδρικής μπαταρίας, ελλείψει της κύριας μπαταρίας, είναι εγγυημένη για 1 έτος.
Κανόνες για την εγκατάσταση νέων μετρητών
Λαμβάνοντας υπόψη τις διφορούμενες συνθήκες λειτουργίας των συσκευών, οι μετρητές αερίου, συμπεριλαμβανομένων των «έξυπνων» σχεδίων, υπόκεινται σε κατάλληλες πρότυπα διαμονής σε σχέση με άλλες συσκευές αερίου και κανόνες (απαιτήσεις) εγκατάστασης.
Ειδικότερα, για μια συσκευή που κατασκευάζεται από την Technomer, οι απαιτήσεις περιγράφονται παρακάτω:
- Η συσκευή πρέπει να εγκατασταθεί μέσα σε κλειστούς βοηθητικούς χώρους ή, σε ακραίες περιπτώσεις, σε εξωτερικούς χώρους κάτω από ειδικά εξοπλισμένο θόλο. Ο μετρητής πρέπει να προστατεύεται αξιόπιστα από την έκθεση σε άμεση ηλιακή ακτινοβολία και βροχόπτωση.
- Είναι δυνατή η τοποθέτηση της συσκευής σε αγωγούς τοποθετημένους τόσο κάθετα όσο και οριζόντια και δεν έχει σημασία σε ποια γωνία γίνεται η εγκατάσταση.
- Εάν η εγκατάσταση γίνει σε τμήμα οριζόντιου ή κατακόρυφου σωλήνα, η κατεύθυνση ροής αερίου μέσω του μετρητή ενδέχεται να μην λαμβάνεται υπόψη. Δηλαδή, η συσκευή μπορεί να τοποθετηθεί σε οποιαδήποτε θέση προς την κατεύθυνση. Ωστόσο, ο κατασκευαστής συνιστά να ακολουθείτε την κατεύθυνση που υποδεικνύεται στο σώμα του μετρητή.
- Είναι απαράδεκτη η εγκατάσταση του μετρητή στα χαμηλότερα σημεία του σωλήνα αερίου, καθώς αυτή η επιλογή εγκατάστασης δημιουργεί κίνδυνο συσσώρευσης συμπυκνωμάτων.
- Εάν τα δείγματα ελέγχου δείχνουν την παρουσία νερού στο οικιακό αέριο, ο μετρητής ελέγχου πρέπει να τοποθετηθεί σε κάθετα τοποθετημένο αγωγό, επιλέγοντας την κατεύθυνση ροής από πάνω προς τα κάτω.
Όταν σχεδιάζετε να εγκαταστήσετε έναν νέο μετρητή αερίου σε διαμερίσματα σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία, ο μετρητής πρέπει να προστατεύεται από πιθανούς κραδασμούς, κραδασμούς και άλλες μηχανικές επιδράσεις.
Επίσης, σε περίπτωση μεταφορά μετρητή ροής Δεν πρέπει να ξεχνάμε τους εγκεκριμένους κανόνες μεταγραφής.
Οι απαιτήσεις εγκατάστασης δεν ορίζουν συγκεκριμένη τιμή για την ονομαστική διάμετρο του σωλήνα, ούτε ορίζουν κανόνες για τη διατήρηση της ευθυγράμμισης των ακροφυσίων και των σωλήνων του ροόμετρου. Επίσης, δεν υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις για το βαθμό στρογγυλότητας των σωλήνων ή την παρουσία προεξοχών στα σημεία όπου ο μετρητής συναντά το σωλήνα αερίου.
Προετοιμασία για λειτουργία και εκκίνηση
Σύμφωνα με τους καθιερωμένους κανόνες, η προετοιμασία ενός έξυπνου μετρητή μετά την εγκατάσταση για εκτόξευση περιλαμβάνει την εκτέλεση μιας διαδικασίας ελέγχου της τοποθετημένης μονάδας για διαρροές.
Για αυτό, χρησιμοποιούνται τυπικά μέσα - στο σπίτι, αφρός σαπουνιού, επαγγελματικά - αισθητήρες διαρροής αερίου.
Μετά τον έλεγχο, η συσκευή τίθεται σε λειτουργία. Συνιστώμενη μέθοδος εκκίνησης - μαλακό άνοιγμα βαλβίδα διακοπής αερίου στη γραμμή όπου είναι εγκατεστημένος ο μετρητής.
Είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι η περιοχή εργασίας του έξυπνου μετρητή γεμίζει χωρίς απότομη αύξηση της πίεσης, ώστε να μην προκληθούν ζημιές στα ευαίσθητα εξαρτήματα του συστήματος με πνευματικό σοκ.
Σας συνιστούμε επίσης να εξοικειωθείτε με τα πρότυπα και κανόνες σφράγισης μετρητές αερίου.
Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα
Η καινοτομία είναι πάντα κάπως τρομακτική στους πιθανούς χρήστες ή καταναλωτές. Ωστόσο, δεν υπάρχει διαφυγή από την τεχνολογική πρόοδο. Επιπλέον, η τεχνολογία προωθεί σημαντικά το στοιχείο της υπηρεσίας.
Εγκαθιστώντας έναν έξυπνο μετρητή αερίου στο διαμέρισμά του, ένας δυνητικός καταναλωτής απαλλάσσεται από το καθήκον της συνεχούς παρακολούθησης δεδομένων και μετάδοσης πληροφοριών στο σημείο του αιτήματος. Είναι εύκολο στην εγκατάσταση και χρήση, και είναι εξαιρετικά εύκολο στη συντήρηση.
Τι πιστεύετε για αντικατάσταση παλαιών μετρητών για νέους έξυπνους μετρητές ροής; Εάν χρησιμοποιείτε μια τέτοια έξυπνη συσκευή μέτρησης, μοιραστείτε την εμπειρία σας με άλλους επισκέπτες στον ιστότοπό μας, πείτε μας για τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα που ανακαλύφθηκαν κατά τη λειτουργία. Εκφράστε τη γνώμη σας, συμμετάσχετε σε συζητήσεις και συζητήσεις - η φόρμα επικοινωνίας βρίσκεται παρακάτω.
Θα σε αναγκάσουν να το εγκαταστήσεις, θα το εγκαταστήσω. Δεν είχα ποτέ προβλήματα με την πληρωμή. Μεταδίδω αναγνώσεις μέσω Διαδικτύου και η πληρωμή γίνεται ανάληψη από τον τραπεζικό μου λογαριασμό