Pametni plinomjeri: kako su dizajnirani i rade pametni mjerači protoka + značajke instaliranja novih mjerača

Digitalne tehnologije otvaraju nove mogućnosti dobivanja točnih informacija o potrošnji električne energije, vode, plina i ostalih energenata koje stanovništvo troši. A sada tržište potrošačima nudi pametna plinomjera koja mogu mjeriti potrošnju s velikom točnošću.

Štoviše, uz točna mjerenja, nova klasa uređaja osigurava potpuni prijenos mjernih podataka bez uključivanja ljudi – potrošača plina. Ali kako takav brojač radi i je li ga moguće sami instalirati?

Ova pitanja ćemo postaviti u našem članku - pogledat ćemo dizajn i princip rada novih brojila, govorit ćemo o pravilima instalacije i pripremi za rad. Predstavljeni materijal nadopunit ćemo tematskim fotografijama i videozapisima.

Što je pametni mjerač protoka?

Pokušajmo zajedno shvatiti što je novi pametni plinomjer i kako radi. Dakle, pojam "pametan", primijenjen na novi mjerni uređaj, treba promatrati jednostavno kao funkcionalnost moderne elektronike koja se temelji na mikroprocesoru.

Mikroprocesorsko (u biti računalno) upravljanje raznim vrstama opreme pojava je koja je već postala uobičajena. Sada je red došao izravno na plinomjere, koji su do nedavno, uglavnom, još uvijek ostali mehanički.Ali ako kombinirate pametnu kontrolu s funkcijom mjerenja, dobit ćete pametno brojilo.

Primjer uređaja za mjerenje plina na mehaničkom principu rada. Uređaji ove vrste ne zadovoljavaju u potpunosti potrebe suvremenog nacionalnog gospodarstva.

Provedemo li ideju ugradnje potpuno pametnih plinomjera, ostvarit ćemo ozbiljan iskorak u području mjerenja potrošnje plina kod stanovništva. Također preporučujemo da pročitate standardi potrošnje plina.

U slučaju ugradnje pametnih mjernih uređaja osigurava se:

• visoka točnost mjerenja;
• visok stupanj pouzdanosti uređaja;
• pouzdana zaštita od neovlaštenog pristupa;
• svestranost instalacije;
• automatski prijenos informacija.

Novi pametni uređaj doista se može smatrati "pametnim", s obzirom na njegovu sposobnost izvođenja mjerenja volumena plina neovisno o tlaku, provođenja samodijagnostike te daljinskog otkrivanja i snimanja vanjskih utjecaja.

Pametni plinomjer samostalno određuje karakteristike domaći plin, dolaskom u naše apartmane, vodi arhivu podataka o mjerenjima i tehničkim događajima.

Dizajn uređaja i princip rada

Postoji niz razvoja pametnih plinomjera koje su napravili stručnjaci iz stranih zemalja, kao i domaći stručnjaci.

No, sudeći prema informacijama za prvi kvartal 2019., domaći programeri još nisu spremni na komercijalno tržište iznijeti uređaje koji u potpunosti zadovoljavaju sve zahtjeve pametnog uređaja.

Postoji nekoliko uređaja domaćih tvrtki koji otprilike nalikuju dizajnu pametnog mjerenja plina:

• "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;

Zapravo, svi ovi uređaji su prototipovi starih mehaničkih sustava, jednostavno nadopunjeni elektroničkim modulom. Sukladno tome, ne pružaju punu funkcionalnost pametnog uređaja.

Međutim, postoje pomaci za 2019., o kojima ćemo detaljno govoriti u nastavku.

Plinomjer Grand je pokušaj implementacije pametnog uređaja. Kao rezultat toga, pokazalo se da uređaj radi, ali ne zadovoljava dovoljno sve zahtjeve istinski inteligentne elektronike

Uvozni mjerni moduli, primjerice proizvodi tvrtke Metrix (Apator), načelno zadovoljavaju navedene zahtjeve za inteligentni softver.

Međutim, prema domaćim stručnjacima, plinomjeri Apatora i drugih inozemnih tvrtki ne odgovaraju mjerenju količine plina za standardne uvjete (T = +20 °C, P = 101,3 kPa).

Opcija #1 - Metrix mjerači protoka

Primjer uvoznog pametnog plinomjera možda već mogu biti neki novi proizvodi tvrtke Apator iz serije proizvoda Metrix.

Konkretno, dva razvoja zaslužuju pozornost: UniSmart inteligentni modul i HybridSmart hibridni sustav.

Izgled pomoćnog modula klase "UniSmart", dizajniranog za opremanje konvencionalnog mehaničkog membranskog uređaja za mjerenje plina

Prvi razvoj "UniSmarta" predstavljen je kao pomoćni modul koji nadopunjuje postojeći mjerni uređaj, na primjer, serija "UG". Modul podržava protokol (WMB) standarda EN13757-4, što jamči mogućnost povezivanja s opremom drugih proizvođača.

Modul je spojen izravno na plinomjer i funkcionalno djeluje kao reed sklopka (senzor pulsa).Jedan okretaj bubnja mehaničkog brojača odgovara jednom pulsu senzora - tako modul “UniSmart” čita podatke.

Za prijenos očitanih podataka na poslužitelj organiziran je rad radio kanala - elektronika ugrađena u modul. Svi potrebni parametri rada modula unaprijed su programirani i pohranjeni u "firmware" uređaja (memorijski čip). Podaci o firmveru mogu se promijeniti ako je potrebno, uključujući daljinski.

Napredniji uređaj iz serije mjernih uređaja "Smart", koji predstavlja gotovo kompletan sklop, uključujući mjerni uređaj opremljen digitalnim inteligentnim funkcijama

Drugi razvoj je "HybridSmart". Uređaj je zapravo analogan prvom "UniSmart" uređaju, s jedinom razlikom što ova verzija koristi jednodijelni "dva u jednom" dizajn. To jest, plinomjer i funkcionalni inteligentni modul čine jedan sklop.

Opcija #2 - mikrotermalni pametni mjerač

Novi razvoj ruske tvrtke Technomer (Arzamas) je mikrotermalni uređaj dizajniran za izvođenje izravnih mjerenja volumena protoka prirodnog plina.

Značajke pametnog uređaja za mjerenje protoka

Uređaj u potpunosti zadovoljava standardne uvjete za mjerne jedinice volumena (T= + 20 °C, P= 101,3 kPa). Parametri se prenose na udaljeni poslužitelj sustavom mobilne komunikacije (GRPS).

Struktura pametnog plinomjera - proizvoda tvrtke Technomer: 1 – elektronička ploča; 2 – senzor s mikrotermalnim svojstvima za mjerenje volumena plina; 3 – tijelo uređaja (aluminij); 4 – plastični poklopac

Gornja slika prikazuje strukturu mikrotermalnog mjerača iz serije pametnih uređaja.

Kao što se može vidjeti na slici, glavne komponente uređaja su:

• izdržljivo, pouzdano tijelo;
• ugrađen mikrotermalni senzor;
• elektronički modul;
• LCD kontrolni zaslon;
• zaštitno kućište (poklopac) elektroničkog modula i zaslona.

Elektronička ploča sadrži mikrokontroler, pripadajuće elektroničke komponente i priključeni digitalni zaslon (upravljački zaslon). Elektronika ploče osigurava i postupak mjerenja i postupak generiranja/prijenosa podataka (ugrađeni telemetrijski modul).

Kako radi mikrotermalni mjerač?

Uređaj za pretvaranje volumetrijskog protoka plina u izvedbi mjerača je mikrotermalni senzor. Naime, u razvoju tvrtke Technomer korišten je senzor serije SGM6xxx (proizvod švicarskih proizvođača).

Mjeri prolazni medij koristeći kalorimetrijski princip. Izrađen pomoću MEMS tehnologije, koja osigurava visoke performanse.

Blok shema mikrotermalnog senzora za mjerenje protoka plina: 1 – radni kanal; 2 – grijaće tijelo; 3 – silicijska pločica (supstrat); 4 – kanal izjednačenja; 5 – senzori temperature; 6 – protok plina

Senzor radi na sljedeći način: na putu protoka prirodnog plina (radni kanal) modularni senzorski element koji se sastoji od grijača i para temperaturnih senzora ugrađen je na silikonsku podlogu. Prolazni tok plina zagrijava se izravno u dijelu gdje su ugrađeni senzori temperature.

Kao rezultat toga, ograničeni protok plina ima nešto drugačiju temperaturu, što stvara temperaturnu razliku.Teoretski, ovo je prilično složen fizički proces, ali glavna stvar je da radi, i to vrlo učinkovito, u smislu točnosti mjerenja.

Opcija #3 - plinomjer za pametnu karticu

Na primjeru proizvoda Actaris razmotrit ćemo još jedan potpuno moderan uređaj, a to je plinomjer s membranom, dopunjen kontrolom plaćanja.

Posebna značajka ovog dizajna je prisutnost zapornog ventila u dizajnu uređaja, koji automatski isključuje opskrbu plinom, na primjer, u slučaju nužde.

Međutim, isti element dizajna uspješno se koristi za blokadu u slučaju neplaćanja uzorkovanja plina od strane potrošača.

Verzija kućnog plinomjera, dopunjena čitačem pametnih kartica. Ugrađeni modul za očitavanje djeluje kao blokada opskrbe plinom, kako u slučaju nesreće, neovlaštenog pristupa, tako iu slučaju kašnjenja plaćanja

Takav mjerač protoka uključuje uređaj za očitavanje podataka s kartice. Riječ je o pretplatničkoj plastičnoj pametnoj kartici koja dolazi kao dodatak brojilu koje korisnik instalira.

Unatoč činjenici da zapravo postoji mehanički sustav praćenja potrošnje plina, zahvaljujući ugradnji modula za čitanje pametnih kartica, uređaj je pretvoren u poluautomatski sustav.

Korisnik samo treba umetnuti kreditnu pametnu karticu u odgovarajući utor. Uređaj automatski očitava potrebne podatke i povlači sredstva za plaćanje potrošnje plina u kućanstvu. Ako sredstva ponestanu, a korisnik se pravodobno ne pobrine za dopunu računa, pametno brojilo odmah prekida opskrbu plinom određenom pretplatniku.

Nadopuna energije pametnog brojila

Pametni mjerači protoka, poput jednostavnih elektroničkih, potpuno su autonomni - ne zahtijevaju korištenje dodatnog mrežnog napajanja. Autonomiju uređaja osigurava par baterija – baterija.

Konkretno, glavni energetski element je Li-SOC12 baterija (litij-tionil klorid), dok je pomoćna baterija Li-MnO₂ (litij mangan oksid).

Glavni izvor energije pametnog plinomjera je baterijska ćelija na bazi litij tionil klorida (Li-SOC12). Osigurava deset godina rada pametnog brojila

Glavna baterija proizvodi 3,6 volti i uklonjiva je i potpuno zamjenjiva komponenta. Druga (rezervna) baterija čvrsto je ugrađena u elektroničku ploču i stoga ne omogućuje zamjenu.

Ovaj 3-voltni izvor napajanja spaja se na sustav prilikom zamjene glavne baterije, čime se osigurava sigurnost tehnoloških parametara uređaja.

Prema specifikacijama proizvođača, glavni izvor napajanja dovoljan je za rad brojila do 10 godina. Stoga se zamjena baterije u pravilu podudara s postupkom provjere instrumenta, koji se obično provodi svakih 5-6 godina. Funkcionalnost pomoćne baterije, u nedostatku glavne baterije, zajamčena je 1 godinu.

Pravila za ugradnju novih brojila

Uzimajući u obzir dvosmislene radne uvjete uređaja, plinomjeri, uključujući "pametne" dizajne, podliježu odgovarajućim standardi smještaja u odnosu na ostale plinske uređaje i pravila (zahtjeve) postavljanja.

Postupak ugradnje uređaja za praćenje potrošene količine plina za kućanstvo tradicionalno je popraćen usklađenošću s relevantnim normama i propisima. Za pametna moderna brojila ova se pravila lako provode

Konkretno, za uređaj koji proizvodi Technomer, zahtjevi su kako je opisano u nastavku:

1. Uređaj treba postaviti unutar zatvorenih pomoćnih prostorija ili, u ekstremnim slučajevima, na otvorenom pod posebno opremljenom nadstrešnicom. Mjerač mora biti pouzdano zaštićen od izlaganja izravnom sunčevom zračenju i padalinama.
2. Uređaj je moguće montirati na cjevovode položene okomito i vodoravno, pri čemu nije važno pod kojim kutom se izvodi montaža.
3. Ako se ugradnja vrši na dijelu vodoravne ili okomite cijevi, smjer protoka plina kroz mjerač možda se neće uzeti u obzir. To jest, uređaj se može postaviti u bilo kojem položaju u smjeru. Međutim, proizvođač preporučuje da se pridržavate smjera naznačenog na tijelu mjerača.
4. Neprihvatljivo je instalirati mjerač na najnižim točkama plinske cijevi, budući da ova opcija postavljanja stvara opasnost od nakupljanja kondenzata.
5. Ako kontrolni uzorci pokažu prisutnost vode u plinu za kućanstvo, kontrolno mjerač mora biti montiran na okomito postavljen cjevovod, birajući smjer protoka od vrha prema dolje.

Pri planiranju ugradnje novog plinomjera u stanove na određenoj lokaciji, mjerač treba zaštititi od mogućih udaraca, vibracija i drugih mehaničkih utjecaja.

Također, u slučaju prijenos mjerača protoka Ne smijemo zaboraviti na odobrena pravila prijenosa.

Pametni mjerač protoka plina iz serije uređaja “SMT Smart G4” i postinstalacijske “registracijske” točke: 1 – mjesto stavljanja pečata organizacije koja provodi ovjeru; 2 – mjesto pričvršćivanja kontrolne plombe organizacije koja opskrbljuje potrošača plinom; 3 – mjesto brtvljenja ulaznog priključka uređaja

Zahtjevi za ugradnju ne određuju određenu vrijednost nazivnog promjera cijevi, niti propisuju pravila za održavanje usklađenosti mlaznica i cijevi mjerača protoka. Također ne postoje posebni zahtjevi za stupanj zaobljenosti cijevi ili prisutnost izbočina na mjestima gdje se mjerač susreće s plinskom cijevi.

Priprema za rad i puštanje u pogon

Prema utvrđenim pravilima, priprema pametnog brojila za lansiranje nakon instalacije uključuje provođenje postupka provjere nepropusnosti montirane jedinice.

Za to se koriste standardna sredstva - kod kuće, pjena od sapuna, profesionalno - senzori curenja plina.

Nakon provjere uređaj se pušta u rad. Preporučeni način pokretanja - meko otvaranje ventil za zatvaranje plina na liniji gdje je ugrađeno brojilo.

Potrebno je osigurati da se radno područje pametnog mjerača napuni bez naglog povećanja tlaka, kako se osjetljive komponente sustava ne bi oštetile pneumatskim udarom.

Također preporučujemo da se upoznate sa standardima i pravila pečaćenja plinomjeri.

Zaključci i koristan video na tu temu

Novost je uvijek donekle zastrašujuća potencijalnim korisnicima ili potrošačima. Međutim, nema bijega od tehnološkog napretka. Osim toga, tehnologija značajno promiče uslužnu komponentu.

Ugradnjom pametnog plinomjera u vlastiti stan potencijalni se potrošač oslobađa zadatka stalnog praćenja podataka i prijenosa informacija na mjestu zahtjeva. Jednostavan je za montažu i korištenje te je izuzetno jednostavan za održavanje.

Što mislite o zamjena starih brojila za nove pametne mjerače protoka? Ako koristite takav pametni mjerni uređaj, podijelite svoje iskustvo s ostalim posjetiteljima naše stranice, recite nam prednosti i nedostatke otkrivene tijekom rada. Izrazite svoje mišljenje, sudjelujte u raspravama i debatama - kontakt obrazac se nalazi ispod.