Älykkäät kaasumittarit: kuinka älykkäät virtausmittarit suunnitellaan ja toimivat + uusien mittarien asennuksen ominaisuudet

Digitaalinen teknologia avaa uusia mahdollisuuksia saada tarkkaa tietoa väestön sähkön, veden, kaasun ja muiden energiavarojen kulutuksesta. Ja nyt markkinat tarjoavat kuluttajille älykkäitä kaasumittareita, jotka pystyvät mittaamaan kulutusta suurella tarkkuudella.

Lisäksi tarkkojen mittausten lisäksi uusi laiteluokka varmistaa mittaustietojen täyden välittämisen ilman ihmisten – kaasun kuluttajien – osallistumista. Mutta miten tällainen laskuri toimii ja onko se mahdollista asentaa itse?

Esittelemme nämä kysymykset artikkelissamme - tarkastelemme uusien mittareiden suunnittelua ja toimintaperiaatetta, puhumme asennussäännöistä ja toiminnan valmistelusta. Täydennämme esitettyä materiaalia temaattisilla valokuvilla ja videoilla.

Mikä on älykäs virtausmittari?

Yritetään yhdessä selvittää, mikä uusi älykäs kaasumittari on ja miten se toimii. Siten termiä "älykäs", sellaisena kuin se on sovellettu uuteen mittauslaitteeseen, tulisi pitää yksinkertaisesti nykyaikaisen mikroprosessoriin perustuvan elektroniikan toiminnallisuudena.

Erilaisten laitteiden mikroprosessori (pääasiassa tietokone) ohjaus on ilmiö, josta on tullut jo arkipäivää. Nyt vuoro on tullut suoraan kaasumittareihin, jotka viime aikoihin asti ovat suurimmaksi osaksi vielä mekaanisia.Mutta jos yhdistät älykkään ohjauksen mittaustoimintoon, saat älymittarin.

Esimerkki mekaaniseen toimintaperiaatteeseen perustuvasta kaasunmittauslaitteesta. Tämän tyyppiset laitteet eivät täysin täytä nykyaikaisen kansantalouden tarpeita.

Jos toteutamme ajatuksen täysin älykkäiden kaasumittareiden asentamisesta, saamme vakavan läpimurron väestön kaasunkulutuksen mittauksessa. Suosittelemme myös lukemista kaasun kulutusstandardit.

Älykkäitä mittauslaitteita asennettaessa varmistetaan seuraava:

• korkea mittaustarkkuus;
• korkea laitteen luotettavuus;
• luotettava suoja luvatonta pääsyä vastaan;
• asennuksen monipuolisuus;
• automaattinen tiedonsiirto.

Uutta älylaitetta voidaan todella pitää "älykkäänä", koska se pystyy suorittamaan paineesta riippumattomia kaasutilavuusmittauksia, suorittaa itsediagnoosia sekä havaita ja tallentaa ulkoisia vaikutuksia etänä.

Älykäs kaasumittari määrittää ominaisuudet itsenäisesti kotimainen kaasu, saapuu asunnoillemme, ylläpitää arkistoa mittauksista ja teknisistä tapahtumista.

Laitteen suunnittelu ja toimintaperiaate

Ulkomaisten ja kotimaisten asiantuntijoiden valmistamia älykkäitä kaasumittareita on kehitetty useita.

Vuoden 2019 ensimmäisen neljänneksen tietojen perusteella kotimaiset kehittäjät eivät kuitenkaan ole vielä valmiita tuomaan kaupallisille markkinoille laitteita, jotka täyttävät täysin älylaitteen kaikki vaatimukset.

Kotimaisilla yrityksillä on useita laitteita, jotka muistuttavat suunnilleen älykkäitä kaasumittausmalleja:

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

Itse asiassa kaikki nämä laitteet ovat prototyyppejä vanhoista mekaanisista järjestelmistä, joita on yksinkertaisesti täydennetty elektronisella moduulilla. Näin ollen ne eivät tarjoa kaikkia älylaitteen toimintoja.

Vuodelle 2019 on kuitenkin tapahtumia, joista keskustelemme yksityiskohtaisesti alla.

Grand kaasumittari on yritys toteuttaa älylaite. Tämän seurauksena laite osoittautui toimivaksi, mutta ei riittävästi täyttänyt kaikkia todella älykkään elektroniikan vaatimuksia

Tuodut mittausmoduulit, esimerkiksi Metrixin (Apator) tuotteet, täyttävät periaatteessa älykkäille ohjelmistoille asetetut vaatimukset.

Kotimaisten asiantuntijoiden mukaan Apatorin ja muiden ulkomaisten yritysten kaasumittarit eivät kuitenkaan vastaa kaasutilavuusmittauksia normaaleissa olosuhteissa (T = +20 °C, P = 101,3 kPa).

Vaihtoehto #1 - Metriisivirtausmittarit

Esimerkkinä tuodusta älykaasumittarista voi ehkä jo olla Apator-yhtiön uutuus Metrix-tuotesarjasta.

Erityisesti kaksi kehitystä ansaitsevat huomion: älykäs UniSmart-moduuli ja HybridSmart-hybridijärjestelmä.

"UniSmart"-luokan apumoduulin ulkonäkö, joka on suunniteltu varustamaan perinteinen mekaaninen kalvotyyppinen kaasunmittauslaite

Ensimmäinen "UniSmart"-kehitys esitellään apumoduulina, joka täydentää olemassa olevaa mittauslaitetta, esimerkiksi "UG"-sarjaa. Moduuli tukee EN13757-4 standardin protokollaa (WMB), joka takaa yhteyden muiden valmistajien laitteisiin.

Moduuli on kytketty suoraan kaasumittariin ja toimii toiminnallisesti kuin kielikytkin (pulssianturi).Yksi mekaanisen laskurirummun kierros vastaa yhtä anturipulssia - näin UniSmart-moduuli lukee tietoja.

Luetun tiedon siirtämiseksi palvelimelle järjestetään radiokanavan toiminta - moduuliin sisäänrakennettu elektroniikka. Kaikki tarvittavat moduulin toimintaparametrit on esiohjelmoitu ja tallennettu laitteen "laiteohjelmistoon" (muistisiru). Laiteohjelmistotietoja voidaan muuttaa tarvittaessa, myös etänä.

Edistyneempi laite "Smart"-mittauslaitteiden sarjasta, joka edustaa lähes täydellistä kokoonpanoa, mukaan lukien digitaalisilla älykkäillä toiminnoilla varustettu mittauslaite

Toinen kehitys on "HybridSmart". Laite on itse asiassa ensimmäisen "UniSmart" -laitteen analogi, sillä ainoa ero on, että tämä versio käyttää yksiosaista "kaksi yhdessä" -mallia. Toisin sanoen kaasumittari ja toimiva älymoduuli muodostavat yhden kokoonpanon.

Vaihtoehto #2 - mikrolämpöälymittari

Venäläisen Technomer-yhtiön (Arzamas) uusi kehitystyö on mikroterminen laite, joka on suunniteltu suorittamaan suoria maakaasun virtaavan tilavuuden mittauksia.

Älykkään virtausmittarin ominaisuudet

Laite täyttää täysin tilavuusyksiköiden mittausstandardit (T= + 20 °C, P= 101,3 kPa). Solukkoviestintäjärjestelmä (GRPS) lähettää parametrit etäpalvelimelle.

Älykaasumittarin rakenne - Technomer-yhtiön valmistama tuote: 1 – elektroniikkalevy; 2 – mikrotermisillä ominaisuuksilla varustettu anturi kaasutilavuuden mittaamiseen; 3 – laitteen runko (alumiinia); 4 – muovikansi

Yllä olevassa kuvassa näkyy älylaitteiden sarjan mikrolämpömittarin rakenne.

Kuten kuvasta näkyy, laitteen pääkomponentit ovat:

• kestävä, luotettava runko;
• sisäänrakennettu mikrolämpöanturi;
• elektroniikka moduuli;
• LCD-näyttö;
• elektroniikkamoduulin ja näytön suojakotelo (kansi).

Elektroniikkakortti sisältää mikro-ohjaimen, vastaavat elektroniset komponentit ja liitetyn digitaalisen näytön (ohjausnäyttö). Kortin elektroniikka mahdollistaa sekä mittausproseduurin että tiedon tuotto/siirtoprosessin (sisäänrakennettu telemetriamoduuli).

Miten mikrolämpömittari toimii?

Mittarin suunnittelussa tilavuuskaasuvirran muuntolaite on mikrolämpöanturi. Erityisesti Technomer-yrityksen kehityksessä käytetään SGM6xxx-sarjan anturia (sveitsiläisten valmistajien tuote).

Se mittaa kulkevaa väliainetta kalorimetrisen periaatteen avulla. Valmistettu MEMS-teknologialla, joka takaa korkeat suorituskykyominaisuudet.

Mikrotermisen anturin lohkokaavio kaasuvirtauksen mittaamiseen: 1 – työkanava; 2 – lämmityselementti; 3 – piikiekko (substraatti); 4 – tasauskanava; 5 – lämpötila-anturit; 6 – kaasun virtaus

Anturi toimii seuraavasti: Maakaasun virtausreitillä (työkanava) piisubstraatille asennetaan modulaarinen anturielementti, joka koostuu lämmittimestä ja parista lämpötila-anturia. Ohjaava kaasuvirtaus lämmitetään suoraan siinä osassa, johon lämpötila-anturit on asennettu.

Tämän seurauksena rajoitetulla kaasuvirralla on hieman erilainen lämpötila, mikä luo lämpötilaeron.Teoriassa tämä on melko monimutkainen fyysinen prosessi, mutta pääasia on, että se toimii ja erittäin tehokkaasti mittaustarkkuuden kannalta.

Vaihtoehto #3 - älykortin kaasumittari

Actaris-tuotteen esimerkin avulla harkitsemme toista täysin nykyaikaista laitetta, joka on kalvokaasumittari, jota täydennetään maksuvalvonnalla.

Tämän rakenteen erityispiirre on sulkuventtiilin läsnäolo laitteen suunnittelussa, joka katkaisee automaattisesti kaasun syötön esimerkiksi hätätilanteessa.

Samaa suunnitteluelementtiä käytetään kuitenkin menestyksekkäästi lukitsemiseen, jos kuluttaja ei maksa kaasunäytteenotosta.

Kotitalouskaasumittarin versio, jota on täydennetty älykortinlukijalla. Sisäänrakennettu lukumoduuli toimii kaasunsyötön estäjänä sekä onnettomuustapauksissa, luvattomissa käyttötilanteissa että maksuviivästyksissä

Tällainen virtausmittari sisältää laitteen tietojen lukemiseksi kortilta. Tämä tarkoittaa tilaajan muovista älykorttia, joka tulee lisänä käyttäjän asentamaan mittariin.

Huolimatta siitä, että itse asiassa on mekaaninen kaasunkulutuksen valvontajärjestelmä, älykortin lukumoduulin asennuksen ansiosta laite muutettiin puoliautomaattiseksi järjestelmäksi.

Käyttäjän tarvitsee vain asettaa luottokortti sopivaan paikkaan. Laite lukee automaattisesti tarvittavat tiedot ja nostaa varoja kotitalouksien kaasunkulutuksen maksamiseen. Jos varat loppuvat eikä käyttäjä huolehdi tilin täydentämisestä ajoissa, älymittari katkaisee välittömästi kaasun toimituksen tietylle tilaajalle.

Älykäs mittarin energian täydennys

Älykkäät virtausmittarit, kuten yksinkertaiset elektroniset, ovat täysin itsenäisiä - ne eivät vaadi ylimääräisen verkkovirran käyttöä. Laitteiden autonomia varmistetaan paristoilla - akuilla.

Erityisesti pääenergiaelementti on Li-SOC12-akku (litium-tionyylikloridi), kun taas vara-akku on Li-MnO-akku₂ (litiummangaanioksidi).

Älykkään kaasumittarin pääenergianlähde on litiumtionyylikloridiin (Li-SOC12) perustuva akkukenno. Takaa älykkäiden mittarien suorituskyvyn kymmenen vuoden ajan

Pääakku tuottaa 3,6 volttia ja on irrotettava ja täysin vaihdettava komponentti. Toinen (vara)akku on asennettu jäykästi elektroniikkalevyyn, joten se ei tarjoa vaihdettavuutta.

Tämä 3 voltin virtalähde kytketään järjestelmään, kun pääakku vaihdetaan, mikä varmistaa laitteen teknisten parametrien turvallisuuden.

Valmistajan ohjeiden mukaan päävirtalähde riittää mittarin toimintaan jopa 10 vuodeksi. Siksi akun vaihtaminen tapahtuu pääsääntöisesti samaan aikaan laitteen tarkastusmenettelyn kanssa, joka suoritetaan yleensä 5-6 vuoden välein. Vara-akun toimivuus, pääpariston puuttuessa, on taattu 1 vuoden ajaksi.

Uusien mittareiden asentamista koskevat säännöt

Ottaen huomioon laitteiden moniselitteiset käyttöolosuhteet, kaasumittareille, mukaan lukien "älykkäät" mallit, sovelletaan asianmukaisia majoitusstandardit suhteessa muihin kaasulaitteisiin ja asennussääntöihin (vaatimukset).

Kotitalouskaasun kulutettuja määriä valvovan laitteen asennusmenettelyyn liittyy perinteisesti asiaankuuluvien normien ja määräysten noudattaminen. Älykkäiden nykyaikaisten mittareiden osalta nämä säännöt on helppo panna täytäntöön

Erityisesti Technomerin valmistaman laitteen vaatimukset ovat seuraavat:

1. Laite tulee asentaa suljettuihin kodinhoitotiloihin tai äärimmäisissä tapauksissa ulkotiloihin erikoisvarustetun katoksen alle. Mittari on suojattava luotettavasti suoralta auringonsäteilyltä ja sateelta.
2. Laite on mahdollista asentaa sekä pysty- että vaakasuoraan putkiin, eikä sillä ole väliä, missä kulmassa asennus suoritetaan.
3. Jos asennus tehdään vaaka- tai pystyputken osalle, kaasun virtaussuuntaa mittarin läpi ei välttämättä oteta huomioon. Eli laite voidaan sijoittaa mihin tahansa asentoon suunnassa. Valmistaja kuitenkin suosittelee noudattamaan mittarin rungossa ilmoitettua suuntaa.
4. Ei ole hyväksyttävää asentaa mittaria kaasuputken alimpiin kohtiin, koska tämä asennusvaihtoehto aiheuttaa kondenssiveden kerääntymisen vaaran.
5. Jos kontrollinäytteet osoittavat, että kotitalouskaasussa on vettä, ohjausmittari on asennettava pystysuoraan putkilinjaan valitsemalla virtaussuunta ylhäältä alas.

Kun suunnittelet uuden kaasumittarin asentamista asuntoihin tietyssä paikassa, mittari tulee suojata mahdollisilta iskuilta, tärinältä ja muilta mekaanisilta vaikutuksilta.

Myös siinä tapauksessa virtausmittarin siirto Emme saa unohtaa hyväksyttyjä siirtosääntöjä.

Älykäs kaasuvirtausmittari "SMT Smart G4" -sarjan laitteista ja asennuksen jälkeiset "rekisteröintipisteet": 1 – tarkastuksen suorittavan organisaation sinetin kiinnityskohta; 2 – kuluttajalle kaasua toimittavan organisaation valvontasinetin kiinnityskohta; 3 – laitteen tuloliittimen tiivistyskohta

Asennusvaatimuksissa ei ole määrätty erityistä arvoa putken nimellishalkaisijalle, eivätkä ne sisällä sääntöjä virtausmittarin suuttimien ja putkien kohdistuksen ylläpidosta. Ei myöskään ole erityisiä vaatimuksia putkien pyöreysasteelle tai reunusten esiintymiselle kohdissa, joissa mittari kohtaa kaasuputken.

Valmistelut käyttöön ja käyttöönottoon

Vakiintuneiden sääntöjen mukaan älymittarin asennuksen jälkeiseen valmisteluun kuuluu toimenpiteen suorittaminen asennetun yksikön vuotojen varalta.

Tätä varten käytetään tavallisia keinoja - kotona, saippuavaahtoa, ammattimaisesti - kaasuvuotoanturit.

Tarkistuksen jälkeen laite otetaan käyttöön. Suositeltava käynnistystapa - pehmeä avaaminen kaasun sulkuventtiili linjalla, johon mittari on asennettu.

On varmistettava, että älymittarin työalue täytetään ilman jyrkkää paineen nousua, jotta järjestelmän herkkiä komponentteja ei vahingoiteta pneumaattisella iskulla.

Suosittelemme myös tutustumaan standardeihin ja sinetöintisäännöt kaasumittarit.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Uutuus on aina jonkin verran pelottavaa potentiaalisille käyttäjille tai kuluttajille. Teknologiaa ei kuitenkaan pääse pakoon. Lisäksi teknologia edistää merkittävästi palvelukomponenttia.

Asentamalla älykkään kaasumittarin omaan asuntoonsa potentiaalinen kuluttaja vapautuu jatkuvasti tietojen seurannasta ja tiedon välittämisestä pyynnöstä. Se on helppo asentaa ja käyttää, ja se on erittäin helppo huoltaa.

Mitä mieltä olet vanhat mittarit uusiin uusiin älykkäisiin virtausmittareihin? Jos käytät tällaista älykästä mittauslaitetta, jaa kokemuksesi muiden sivustollamme vierailijoiden kanssa, kerro meille käytön aikana havaittuista eduista ja haitoista. Ilmaise mielipiteesi, osallistu keskusteluihin ja keskusteluihin - yhteydenottolomake löytyy alta.