Smarta gasmätare: hur smarta flödesmätare är designade och fungerar + funktioner för att installera nya mätare

Digital teknik öppnar nya möjligheter för att få korrekt information om förbrukningen av el, vatten, gas och andra energiresurser som befolkningen förbrukar. Och nu erbjuder marknaden konsumenterna smarta gasmätare som kan mäta förbrukningen med hög noggrannhet.

Dessutom, förutom noggranna mätningar, säkerställer den nya klassen av enheter full överföring av mätinformation utan inblandning av människor - gaskonsumenter. Men hur fungerar en sådan disk och är det möjligt att installera den själv?

Vi kommer att ta upp dessa frågor i vår artikel - vi kommer att titta på designen och principen för drift av nya mätare, vi kommer att prata om installationsregler och förberedelser för drift. Vi kommer att komplettera det presenterade materialet med tematiska bilder och videor.

Vad är en smart flödesmätare?

Låt oss tillsammans försöka ta reda på vad en ny smart gasmätare är och hur den fungerar. Således bör termen "smart", som tillämpas på en ny mätanordning, helt enkelt betraktas som funktionaliteten hos modern elektronik baserad på en mikroprocessor.

Mikroprocessorstyrning (i huvudsak dator) av olika typer av utrustning är ett fenomen som redan har blivit vanligt. Nu har turen kommit direkt till gasmätare, som tills nyligen för det mesta fortfarande är mekaniska.Men kombinerar du smart styrning med mätningsfunktionen får du en smart mätare.

Ett exempel på en gasmätanordning baserad på den mekaniska driftprincipen. Enheter av denna typ uppfyller inte helt den moderna nationella ekonomins behov.

Om vi ​​implementerar idén om att installera helt smarta gasmätare kommer vi att få ett seriöst genombrott inom området för mätning av gasförbrukning hos befolkningen. Vi rekommenderar också att du läser standarder för gasförbrukning.

Vid installation av smarta mätare är följande säkerställt:

• hög mätnoggrannhet;
• hög grad av enhets tillförlitlighet;
• tillförlitligt skydd mot obehörig åtkomst;
• installationsmångsidighet;
• automatisk överföring av information.

Den nya smarta enheten kan verkligen betraktas som "smart", med tanke på dess förmåga att utföra tryckoberoende gasvolymmätningar, utföra självdiagnos och fjärrupptäcka och registrera yttre påverkan.

Den smarta gasmätaren bestämmer självständigt egenskaperna inhemsk gas, som anländer till våra lägenheter, förser ett arkiv med information om mätningar och tekniska händelser.

Enhetsdesign och funktionsprincip

Det finns ett antal utvecklingar av smarta gasmätare gjorda av specialister från främmande länder, såväl som inhemska specialister.

Men att döma av informationen för det första kvartalet 2019 är inhemska utvecklare ännu inte redo att ta med enheter till den kommersiella marknaden som helt uppfyller alla krav för en smart enhet.

Det finns flera enheter från inhemska företag som ungefär liknar smarta gasmätare:

• "Grand" - SPI G4 - G10;
• "Vektor" - T G4;
• SGBET "Sigma" G1.6 –G10;
• "Omega" ETC GSM G1.6 – G4;
• SGBU G1.6 - G6;
• BK-GETe G4,G6;

Faktum är att alla dessa enheter är prototyper av gamla mekaniska system, helt enkelt kompletterade med en elektronisk modul. Följaktligen tillhandahåller de inte den fulla funktionaliteten hos en smart enhet.

Det finns dock utvecklingar för 2019, som vi kommer att diskutera i detalj nedan.

Den stora gasmätaren är ett försök att implementera en smart enhet. Som ett resultat visade sig enheten fungera, men inte tillräckligt uppfylla alla krav på verkligt intelligent elektronik

Importerade mätmoduler, till exempel produkter från Metrix (Apator), uppfyller i princip angivna krav på intelligent mjukvara.

Men enligt inhemska experter motsvarar gasmätare från Apator och andra utländska företag inte gasvolymmätningar för standardförhållanden (T = +20 °C, P = 101,3 kPa).

Alternativ #1 - Metrix flödesmätare

Ett exempel på en importerad smart gasmätare kan kanske redan vara några nya produkter från företaget Apator från produktserien Metrix.

I synnerhet två utvecklingar förtjänar uppmärksamhet: den intelligenta modulen UniSmart och hybridsystemet HybridSmart.

Utseendet på en hjälpmodul av klassen "UniSmart", utformad för att utrusta en konventionell mekanisk gasmätanordning av membrantyp

Den första utvecklingen av "UniSmart" presenteras som en extra modul som kompletterar en befintlig mätanordning, till exempel "UG"-serien. Modulen stöder protokollet (WMB) i standarden EN13757-4, vilket garanterar möjligheten att ansluta till utrustning från andra tillverkare.

Modulen ansluts direkt till gasmätaren och fungerar funktionellt som en reed switch (pulssensor).Ett varv av den mekaniska räknartrumman motsvarar en sensorpuls - det är så "UniSmart"-modulen läser data.

För att överföra läsdata till servern är driften av en radiokanal organiserad - elektronik inbyggd i modulen. Alla nödvändiga moduldriftsparametrar är förprogrammerade och lagrade i enhetens "firmware" (minneschip). Firmware-data kan ändras vid behov, inklusive på distans.

En mer avancerad enhet från "Smart"-serien av mätenheter, representerar en nästan komplett sammansättning, inklusive en mätenhet utrustad med digitala intelligenta funktioner

Den andra utvecklingen är "HybridSmart". Enheten är i själva verket en analog till den första "UniSmart" -enheten, med den enda skillnaden att den här versionen använder en "två-i-ett"-design i ett stycke. Det vill säga att gasmätaren och den funktionella intelligenta modulen bildar en enda enhet.

Alternativ #2 - mikrotermisk smart mätare

Den nya utvecklingen av det ryska företaget Technomer (Arzamas) är en mikrotermisk enhet utformad för att utföra direkta mätningar av den strömmande volymen av naturgas.

Funktioner hos den smarta flödesmätaren

Enheten uppfyller helt standardvillkoren för mätning av volymenheter (T= + 20 °C, P= 101,3 kPa). Parametrarna överförs till fjärrservern av det cellulära kommunikationssystemet (GRPS).

Struktur för en smart gasmätare - en produkt som produceras av Technomer-företaget: 1 - elektronikkort; 2 – sensor med mikrotermiska egenskaper för mätning av gasvolym; 3 - enhetskropp (aluminium); 4 – plastkåpa

Bilden ovan visar strukturen hos en mikrotermisk mätare från en serie smarta enheter.

Som kan ses på bilden är huvudkomponenterna i enheten:

• hållbar, pålitlig kropp;
• inbyggd mikrotermisk sensor;
• elektronikmodul;
• LCD-kontrolldisplay;
• skyddshölje (hölje) till den elektroniska modulen och displayen.

Det elektroniska kortet innehåller en mikrokontroller, motsvarande elektroniska komponenter och en ansluten digital display (kontrolldisplay). Kortets elektronik tillhandahåller både mätproceduren och datagenerering/överföringsproceduren (inbyggd telemetrimodul).

Hur fungerar en mikrotermisk mätare?

Omvandlingsanordningen för volymetriskt gasflöde i mätardesignen är en mikrotermisk sensor. Specifikt, i utvecklingen av Technomer-företaget, används en sensor i SGM6xxx-serien (en produkt från schweiziska tillverkare).

Den mäter det passerande mediet med hjälp av den kalorimetriska principen. Tillverkad med MEMS-teknik, vilket säkerställer höga prestandaegenskaper.

Blockschema över en mikrotermisk sensor för mätning av gasflöde: 1 – arbetskanal; 2 - värmeelement; 3 – kiselwafer (substrat); 4 – utjämningskanal; 5 – temperatursensorer; 6 – gasflöde

Sensorn fungerar enligt följande: i banan för naturgasflöde (arbetskanal) installeras ett modulärt avkänningselement bestående av en värmare och ett par temperatursensorer på ett kiselsubstrat. Det passerande gasflödet värms upp direkt i den del där temperatursensorerna är installerade.

Som ett resultat har det begränsade gasflödet en något annorlunda temperatur, vilket skapar en temperaturskillnad.Teoretiskt är detta en ganska komplex fysisk process, men huvudsaken är att den fungerar, och mycket effektivt, när det gäller mätnoggrannhet.

Alternativ #3 - gasmätare för ett smartkort

Med hjälp av exemplet med Actaris-produkten kommer vi att överväga en annan helt modern enhet, som är en membrangasmätare, kompletterad med betalningskontroll.

En speciell egenskap hos denna design är närvaron av en avstängningsventil i utformningen av enheten, som automatiskt stänger av gastillförseln, till exempel i händelse av en nödsituation.

Samma designelement används dock framgångsrikt för blockering i händelse av utebliven betalning av konsumenten för gasprovtagning.

Version av en hushållsgasmätare, kompletterad med en smartkortläsare. Den inbyggda avläsningsmodulen fungerar som en gastillförselblockerare, både vid olycka, obehörig åtkomst och vid sen betalning

En sådan flödesmätare inkluderar en anordning för att läsa data från ett kort. Detta avser abonnentens smarta plastkort, som kommer som ett tillägg till den mätare som installeras av användaren.

Trots det faktum att det faktiskt finns ett mekaniskt övervakningssystem för gasförbrukning, tack vare installationen av en läsmodul för smartkort, förvandlades enheten till ett halvautomatiskt system.

Användaren behöver bara sätta in smartkortet i rätt kortplats. Enheten läser automatiskt den nödvändiga informationen och tar ut pengar för att betala för hushållets gasförbrukning. Om medlen tar slut och användaren inte tar hand om att fylla på kontot i tid, stänger den smarta mätaren omedelbart av gastillförseln till en specifik abonnent.

Energipåfyllning av en smart mätare

Smarta flödesmätare, som enkla elektroniska, är helt autonoma - de kräver inte användning av extra nätström. Enheternas autonomi säkerställs av ett par batterier - batterier.

I synnerhet är huvudenergielementet ett Li-SOC12-batteri (litium-tionylklorid), medan backupen är ett Li-MnO-batteri₂ (litiummanganoxid).

Den huvudsakliga energikällan för en smart gasmätare är en battericell baserad på litiumtionylklorid (Li-SOC12). Säkerställer tio års prestanda för smarta mätare

Huvudbatteriet producerar 3,6 volt och är en löstagbar och fullt utbytbar komponent. Det andra (backup-) batteriet är stelt monterat i det elektroniska kortet och ger därför inte utbytbarhet.

Denna 3-volts strömkälla är ansluten till systemet när huvudbatteriet byts ut, vilket säkerställer säkerheten för enhetens tekniska parametrar.

Enligt tillverkarens specifikationer är huvudströmkällan tillräcklig för att driva mätaren i upp till 10 år. Därför sammanfaller byte av batteri som regel med instrumentverifieringsproceduren, som vanligtvis utförs vart 5-6 år. Funktionaliteten hos reservbatteriet, i frånvaro av huvudbatteriet, garanteras i 1 år.

Regler för installation av nya mätare

Med hänsyn till de tvetydiga driftsförhållandena för enheter, är gasmätare, inklusive "smarta" konstruktioner, föremål för lämpliga boendestandard i förhållande till andra gasapparater och installationsregler (krav).

Proceduren för att installera en enhet för övervakning av de förbrukade volymerna hushållsgas åtföljs traditionellt av överensstämmelse med relevanta normer och föreskrifter. För smarta moderna mätare är dessa regler lätta att tillämpa

Speciellt för en enhet tillverkad av Technomer är kraven enligt beskrivningen nedan:

1. Enheten bör installeras i slutna grovkök, eller, i extrema fall, utomhus under ett speciellt utrustat tak. Mätaren måste på ett tillförlitligt sätt skyddas från exponering för direkt solstrålning och nederbörd.
2. Det är möjligt att montera enheten på rörledningar som läggs både vertikalt och horisontellt, och det spelar ingen roll i vilken vinkel installationen utförs.
3. Om installationen görs på en sektion av ett horisontellt eller vertikalt rör, kan riktningen för gasflödet genom mätaren inte beaktas. Det vill säga att enheten kan placeras i vilken position som helst i riktningen. Tillverkaren rekommenderar dock att följa anvisningarna som anges på mätarkroppen.
4. Det är oacceptabelt att installera mätaren vid de lägsta punkterna i gasröret, eftersom detta installationsalternativ skapar en risk för kondensatackumulering.
5. Om kontrollprover visar närvaro av vatten i hushållsgas, måste kontrollmätaren monteras på en vertikalt placerad rörledning och välja flödesriktning från topp till botten.

När man planerar att installera en ny gasmätare i lägenheter på en specifik plats, bör mätaren skyddas från eventuella stötar, vibrationer och andra mekaniska påverkan.

Också i fall flödesmätareöverföring Vi får inte glömma de godkända transferreglerna.

Smart gasflödesmätare från "SMT Smart G4"-serien av enheter och "registreringspunkter" efter installation: 1 - punkt för att fästa sigillen för den organisation som utför verifieringen; 2 – fästpunkt för kontrollförseglingen för den organisation som levererar gas till konsumenten; 3 – tätningspunkt för enhetens inloppskoppling

Installationskraven anger inte ett specifikt värde för rörets nominella diameter, och de anger inte heller reglerna för att upprätthålla inriktningen av flödesmätarmunstyckena och rören. Det finns inte heller några specifika krav på rörens rundhet eller förekomst av avsatser vid de punkter där mätaren möter gasledningen.

Förberedelse för drift och uppstart

Enligt fastställda regler innebär förberedelse efter installation av en smart mätare för lansering att utföra en procedur för att kontrollera den monterade enheten för läckor.

För detta används standardmedel - hemma, tvålskum, professionellt - gasläckagesensorer.

Efter kontroll tas enheten i drift. Rekommenderad startmetod - mjuk öppning gasavstängningsventil på linjen där mätaren är installerad.

Det är nödvändigt att se till att arbetsområdet för den smarta mätaren fylls utan en kraftig ökning av trycket, för att inte skada de känsliga komponenterna i systemet med en pneumatisk stöt.

Vi rekommenderar också att du bekantar dig med standarderna och tätningsregler gasmätare.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Nyhet är alltid något skrämmande för potentiella användare eller konsumenter. Det finns dock ingen flykt från tekniska framsteg. Dessutom främjar tekniken tjänstekomponenten avsevärt.

Genom att installera en smart gasmätare i sin egen lägenhet befriar en potentiell konsument sig från uppgiften att ständigt övervaka data och överföra information vid begäran. Det är lätt att installera och använda och är extremt lätt att underhålla.

Vad tycker du om byter ut gamla mätare för nya smarta flödesmätare? Om du använder en sådan smart mätenhet, dela din upplevelse med andra besökare på vår sida, berätta för oss om fördelarna och nackdelarna som upptäckts under drift. Ge uttryck för din åsikt, delta i diskussioner och debatter – kontaktformuläret finns nedan.