Inteligentné plynomery: ako sú navrhnuté a fungujú inteligentné prietokomery + funkcie inštalácie nových meračov

Digitálne technológie otvárajú nové možnosti získavania presných informácií o spotrebe elektriny, vody, plynu a iných energetických zdrojov spotrebovaných obyvateľstvom. A teraz trh ponúka spotrebiteľom inteligentné plynomery, ktoré sú schopné merať spotrebu s vysokou presnosťou.

Nová trieda zariadení navyše okrem presných meraní zaisťuje aj úplný prenos meracích informácií bez účasti ľudí – odberateľov plynu. Ako však takýto pult funguje a je možné ho nainštalovať sami?

Tieto otázky nastolíme v našom článku - pozrieme sa na dizajn a princíp fungovania nových meračov, povieme si pravidlá inštalácie a prípravu na prevádzku. Prezentovaný materiál doplníme o tematické fotografie a videá.

Čo je inteligentný prietokomer?

Pokúsme sa spoločne prísť na to, čo je nový inteligentný plynomer a ako funguje. Pojem „smart“, ako sa používa na nové meracie zariadenie, by sa teda mal považovať jednoducho za funkčnosť modernej elektroniky založenej na mikroprocesore.

Mikroprocesorové (v podstate počítačové) riadenie rôznych typov zariadení je fenomén, ktorý sa už stal samozrejmosťou. Teraz prišiel rad priamo na plynomery, ktoré až donedávna z väčšej časti zostali mechanické.Ak však spojíte inteligentné ovládanie s funkciou merania, získate inteligentný merač.

Príklad zariadenia na meranie plynu založeného na mechanickom princípe činnosti. Zariadenia tohto typu úplne nespĺňajú potreby moderného národného hospodárstva.

Ak zrealizujeme myšlienku inštalácie plne inteligentných plynomerov, dosiahneme vážny prelom v oblasti merania spotreby plynu obyvateľstvom. Odporúčame vám tiež prečítať normy spotreby plynu.

V prípade inštalácie inteligentných meracích zariadení je zabezpečené nasledovné:

• vysoká presnosť merania;
• vysoký stupeň spoľahlivosti zariadenia;
• spoľahlivá ochrana pred neoprávneným prístupom;
• všestrannosť inštalácie;
• automatický prenos informácií.

Nové inteligentné zariadenie možno skutočne považovať za „inteligentné“ vzhľadom na jeho schopnosť vykonávať tlakovo nezávislé merania objemu plynu, vykonávať vlastnú diagnostiku a na diaľku zisťovať a zaznamenávať vonkajšie vplyvy.

Inteligentný plynomer nezávisle určuje charakteristiky domáci plyn, prichádzajúci do našich apartmánov, vedie archív informácií o meraniach a technických udalostiach.

Konštrukcia zariadenia a princíp fungovania

Existuje celý rad vývojov inteligentných plynomerov vyrobených odborníkmi zo zahraničia, ako aj domácimi špecialistami.

Súdiac podľa informácií za prvý štvrťrok 2019 však domáci vývojári ešte nie sú pripravení priniesť na komerčný trh zariadenia, ktoré plne spĺňajú všetky požiadavky na inteligentné zariadenie.

Existuje niekoľko zariadení od domácich spoločností, ktoré sa zhruba podobajú dizajnom inteligentného merania plynu:

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

V skutočnosti sú všetky tieto zariadenia prototypmi starých mechanických systémov, jednoducho doplnených o elektronický modul. Preto neposkytujú plnú funkčnosť inteligentného zariadenia.

Existuje však vývoj pre rok 2019, ktorému sa budeme podrobne venovať nižšie.

Plynomer Grand je pokus o implementáciu inteligentného zariadenia. V dôsledku toho sa ukázalo, že zariadenie funguje, ale nedostatočne spĺňa všetky požiadavky skutočne inteligentnej elektroniky

Dovážané meracie moduly, napríklad produkty od Metrix (Apator), v zásade spĺňajú uvedené požiadavky na inteligentný softvér.

Plynomery od Apatoru a iných zahraničných firiem však podľa domácich odborníkov nezodpovedajú meraniam objemu plynu pre štandardné podmienky (T = +20 °C, P = 101,3 kPa).

Možnosť #1 - metrické prietokomery

Príkladom importovaného inteligentného plynomeru už môžu byť nejaké novinky od firmy Apator z produktového radu Metrix.

Pozornosť si zaslúžia najmä dva vývojové trendy: inteligentný modul UniSmart a hybridný systém HybridSmart.

Vzhľad pomocného modulu triedy „UniSmart“ určeného na vybavenie konvenčného mechanického membránového zariadenia na meranie plynu

Prvý vývoj „UniSmart“ je prezentovaný ako pomocný modul, ktorý dopĺňa existujúce meracie zariadenie, napríklad sériu „UG“. Modul podporuje protokol (WMB) normy EN13757-4, ktorý zaručuje možnosť pripojenia k zariadeniam od iných výrobcov.

Modul je pripojený priamo k plynomeru a funkčne funguje ako jazýčkový spínač (impulzný snímač).Jedna otáčka mechanického počítacieho bubna zodpovedá jednému impulzu snímača – takto modul „UniSmart“ číta dáta.

Na prenos načítaných údajov na server je organizovaná prevádzka rádiového kanála - elektronika zabudovaná do modulu. Všetky potrebné prevádzkové parametre modulu sú vopred naprogramované a uložené vo „firmvéri“ zariadenia (pamäťový čip). Údaje firmvéru je možné v prípade potreby zmeniť, a to aj na diaľku.

Pokročilejšie zariadenie zo série meracích prístrojov „Smart“, predstavujúce takmer kompletnú zostavu vrátane meracieho prístroja vybaveného digitálnymi inteligentnými funkciami

Druhým vývojom je „HybridSmart“. Zariadenie je v skutočnosti analógom prvého zariadenia „UniSmart“, len s tým rozdielom, že táto verzia používa jednodielny dizajn „dva v jednom“. To znamená, že plynomer a funkčný inteligentný modul tvoria jednu zostavu.

Možnosť #2 - mikrotermálny inteligentný merač

Nový vývoj ruskej spoločnosti Technomer (Arzamas) je mikrotermálne zariadenie určené na vykonávanie priamych meraní pretekajúceho objemu zemného plynu.

Vlastnosti zariadenia inteligentného prietokomeru

Prístroj plne vyhovuje štandardným podmienkam pre meranie objemových jednotiek (T= + 20 °C, P= 101,3 kPa). Parametre sú prenášané na vzdialený server pomocou mobilného komunikačného systému (GRPS).

Konštrukcia inteligentného plynomeru - výrobok vyrábaný spoločnosťou Technomer: 1 – doska elektroniky; 2 – snímač s mikrotermálnymi vlastnosťami na meranie objemu plynu; 3 – telo prístroja (hliník); 4 – plastový kryt

Vyššie uvedený obrázok ukazuje štruktúru mikrotermálneho merača zo série inteligentných zariadení.

Ako je možné vidieť na obrázku, hlavné komponenty zariadenia sú:

• odolné a spoľahlivé telo;
• vstavaný mikrotermálny senzor;
• elektronický modul;
• LCD ovládací displej;
• ochranný kryt (kryt) elektronického modulu a displeja.

Elektronická doska obsahuje mikrokontrolér, príslušné elektronické súčiastky a pripojený digitálny displej (ovládací displej). Elektronika dosky zabezpečuje postup merania aj postup generovania/prenosu údajov (zabudovaný telemetrický modul).

Ako funguje mikrotermálny merač?

Prevodným zariadením objemového prietoku plynu v prevedení merača je mikrotermálny snímač. Konkrétne pri vývoji firmy Technomer je použitý snímač radu SGM6xxx (produkt švajčiarskych výrobcov).

Meria prechádzajúce médium pomocou kalorimetrického princípu. Vyrobené technológiou MEMS, ktorá zaisťuje vysoké výkonové charakteristiky.

Bloková schéma mikrotermálneho snímača na meranie prietoku plynu: 1 – pracovný kanál; 2 – vykurovacie teleso; 3 – kremíkový plátok (substrát); 4 – vyrovnávací kanál; 5 – snímače teploty; 6 – prietok plynu

Snímač funguje nasledovne: v dráhe toku zemného plynu (pracovný kanál) je na silikónovom substráte inštalovaný modulárny snímací prvok pozostávajúci z ohrievača a dvojice teplotných snímačov. Prechádzajúci prúd plynu sa ohrieva priamo v časti, kde sú inštalované snímače teploty.

V dôsledku toho má obmedzený prietok plynu mierne odlišnú teplotu, čo vytvára teplotný rozdiel.Teoreticky ide o pomerne zložitý fyzikálny proces, ale hlavné je, že funguje, a to veľmi efektívne, pokiaľ ide o presnosť merania.

Možnosť č.3 - plynomer na čipovú kartu

Na príklade produktu Actaris budeme uvažovať o ďalšom úplne modernom zariadení, ktorým je membránový plynomer, doplnený o kontrolu platby.

Zvláštnosťou tohto dizajnu je prítomnosť uzatváracieho ventilu v konštrukcii zariadenia, ktorý automaticky vypne prívod plynu, napríklad v prípade núdze.

Rovnaký dizajnový prvok je však úspešne použitý na blokovanie v prípade nezaplatenia odberateľa za odber plynu.

Verzia domového plynomera doplnená o čítačku čipových kariet. Zabudovaný čítací modul funguje ako blokátor dodávky plynu, a to ako v prípade havárie, neoprávneného prístupu, tak aj v prípade oneskorenej platby

Takýto prietokomer obsahuje zariadenie na čítanie údajov z karty. Týka sa to plastovej čipovej karty predplatiteľa, ktorá sa dodáva ako doplnok k meraču inštalovanému používateľom.

Napriek tomu, že v skutočnosti existuje mechanický systém sledovania spotreby plynu, vďaka inštalácii modulu na čítanie čipových kariet sa zariadenie zmenilo na poloautomatický systém.

Používateľovi stačí vložiť kreditnú čipovú kartu do príslušného slotu. Zariadenie automaticky načíta požadované informácie a stiahne prostriedky na úhradu spotreby plynu v domácnosti. Ak sa minú prostriedky a užívateľ sa nepostará o včasné doplnenie účtu, inteligentný merač okamžite preruší dodávku plynu konkrétnemu účastníkovi.

Doplnenie energie inteligentného elektromera

Inteligentné prietokomery, rovnako ako jednoduché elektronické, sú úplne autonómne - nevyžadujú použitie dodatočného napájania zo siete. Autonómiu zariadení zabezpečuje dvojica batérie – batérie.

Hlavným energetickým prvkom je najmä Li-SOC12 batéria (lítium-tionylchlorid), pričom zálohou je Li-MnO batéria₂ (oxid mangánu lítny).

Hlavným zdrojom energie inteligentného plynomera je batériový článok na báze tionylchloridu lítneho (Li-SOC12). Zabezpečuje desať rokov prevádzky inteligentného merača

Hlavná batéria produkuje 3,6 V a je odnímateľnou a plne vymeniteľnou súčasťou. Druhá (záložná) batéria je pevne namontovaná v elektronickej doske, a preto neumožňuje zameniteľnosť.

Tento 3-voltový zdroj je pripojený k systému pri výmene hlavnej batérie, čo zaisťuje bezpečnosť technologických parametrov zariadenia.

Podľa špecifikácií výrobcu stačí hlavný zdroj energie na prevádzku merača až 10 rokov. Výmena batérie sa preto spravidla zhoduje s postupom overenia prístroja, ktorý sa zvyčajne vykonáva každých 5 až 6 rokov. Funkčnosť záložnej batérie pri absencii hlavnej batérie je garantovaná 1 rok.

Pravidlá pre inštaláciu nových meračov

Berúc do úvahy nejednoznačné prevádzkové podmienky zariadení, plynomery vrátane „inteligentných“ prevedení podliehajú príslušným štandardy ubytovania vo vzťahu k iným plynovým spotrebičom a pravidlám inštalácie (požiadavky).

Postup inštalácie zariadenia na monitorovanie spotrebovaných objemov plynu pre domácnosť je tradične sprevádzaný dodržiavaním príslušných noriem a predpisov. V prípade inteligentných moderných meračov sa tieto pravidlá jednoducho presadzujú

Najmä pre zariadenie vyrobené spoločnosťou Technomer sú požiadavky opísané nižšie:

1. Zariadenie by malo byť inštalované v uzavretých technických miestnostiach alebo v extrémnych prípadoch vonku pod špeciálne vybaveným prístreškom. Merač musí byť spoľahlivo chránený pred priamym slnečným žiarením a zrážkami.
2. Zariadenie je možné namontovať na potrubia uložené vertikálne aj horizontálne a nezáleží na tom, pod akým uhlom sa inštalácia vykonáva.
3. Ak sa inštalácia vykonáva na časti vodorovného alebo zvislého potrubia, smer prúdenia plynu cez meradlo sa nemusí brať do úvahy. To znamená, že zariadenie môže byť umiestnené v ľubovoľnej polohe v smere. Výrobca však odporúča dodržiavať smer uvedený na tele merača.
4. Je neprijateľné inštalovať merač v najnižších bodoch plynového potrubia, pretože táto možnosť inštalácie vytvára nebezpečenstvo hromadenia kondenzátu.
5. Ak kontrolné vzorky preukážu prítomnosť vody v plyne pre domácnosť, kontrolný merač musí byť namontovaný na zvislo umiestnenom potrubí, pričom sa volí smer prúdenia zhora nadol.

Pri plánovaní inštalácie nového plynomeru v bytoch na konkrétnom mieste by mal byť plynomer chránený pred možnými otrasmi, vibráciami a inými mechanickými vplyvmi.

Tiež v prípade prenos prietokomeru Nesmieme zabudnúť ani na schválený prestupový poriadok.

Inteligentný prietokomer plynu zo série zariadení „SMT Smart G4“ a poinštalačné „registračné“ body: 1 – miesto pripevnenia pečiatky organizácie vykonávajúcej overovanie; 2 – miesto pripevnenia kontrolnej plomby organizácie dodávajúcej plyn odberateľovi; 3 – miesto tesnenia vstupnej armatúry zariadenia

Požiadavky na inštaláciu nestanovujú konkrétnu hodnotu menovitého priemeru potrubia, ani pravidlá pre dodržanie súososti trysiek a potrubí prietokomeru. Neexistujú ani špecifické požiadavky na stupeň kruhovitosti potrubí alebo na prítomnosť ríms v miestach, kde sa meradlo stretáva s plynovým potrubím.

Príprava na prevádzku a spustenie

Podľa zavedených pravidiel príprava inteligentného merača na spustenie po inštalácii zahŕňa vykonanie postupu kontroly tesnosti namontovanej jednotky.

Na tento účel sa používajú štandardné prostriedky - doma, mydlová pena, profesionálne - snímače úniku plynu.

Po kontrole sa zariadenie uvedie do prevádzky. Odporúčaný spôsob štartovania - mäkké otváranie uzáver plynu na linke, kde je nainštalovaný merač.

Je potrebné zabezpečiť, aby bola pracovná oblasť inteligentného merača naplnená bez prudkého zvýšenia tlaku, aby nedošlo k poškodeniu citlivých komponentov systému pneumatickým nárazom.

Odporúčame tiež, aby ste sa oboznámili s normami a pravidlá pečatenia plynomery.

Závery a užitočné video na túto tému

Novinka je pre potenciálnych používateľov alebo spotrebiteľov vždy trochu desivá. Z technologického pokroku však niet úniku. Okrem toho technológia výrazne podporuje zložku služby.

Inštaláciou inteligentného plynomeru vo vlastnom byte sa potenciálny spotrebiteľ odbremení od neustáleho sledovania údajov a prenosu informácií na mieste požiadavky. Ľahko sa inštaluje a používa a veľmi ľahko sa udržiava.

Čo si myslíte o výmena starých meračov pre nové inteligentné prietokomery? Ak používate takéto inteligentné meracie zariadenie, podeľte sa o svoje skúsenosti s ostatnými návštevníkmi našej stránky, povedzte nám o výhodách a nevýhodách objavených počas prevádzky. Vyjadrite svoj názor, zapájajte sa do diskusií a debát - kontaktný formulár nájdete nižšie.