Contoare inteligente de gaz: cum sunt construite și funcționează debitmetrele inteligente + particularitățile montării noilor contoare

Tehnologiile digitale deschid noi posibilități de obținere a informațiilor precise privind consumul de electricitate, apă, gaz și alte resurse energetice consumate de populație. Și acum, piața oferă consumatorilor contoare inteligente de gaz, capabile să măsoare consumul cu o precizie ridicată.

Mai mult decât atât, pe lângă măsurătorile precise, noua clasă de dispozitive asigură transmiterea completă a datelor de contorizare fără implicarea oamenilor – consumatorilor de gaz. Dar cum funcționează un astfel de contor și poate fi instalat de către dumneavoastră?

Tocmai aceste întrebări le vom aborda în articolul nostru – vom examina construcția și principiul de funcționare a noilor contoare, vom discuta despre regulile de instalare și pregătirea pentru exploatare. Vom completa materialul expus cu fotografii tematice și videoclipuri.

Ce reprezintă un debitmetru «inteligent»?

Să încercăm împreună să înțelegem ce este un nou contor inteligent de gaz și cum funcționează. Așadar, termenul «inteligent», aplicat noului dispozitiv de măsurare, trebuie privit pur și simplu ca funcționalitatea electronicii moderne pe bază de microprocesor.

Gestionarea microprocesor (de fapt, computerizată) a echipamentelor de diferite tipuri – un fenomen care a devenit deja obișnuit. Acum a venit rândul și pentru dispozitivele de contorizare a gazelor, care până de curând, în cea mai mare parte, rămâneau mecanice. Dar dacă combinăm gestionarea inteligentă cu funcția de contorizare, vom obține un contor inteligent.

Exemplu de dispozitiv de măsurare a gazului cu principiu mecanic de acțiune. Dispozitivele de acest tip nu răspund pe deplin nevoilor economiei naționale moderne.

Dacă se implementează ideea instalării contoarelor complet inteligente de gaz, vom obține un progres serios în domeniul contorizării consumului de gaz de către populație. Vă recomandăm, de asemenea, să consultați normele de consum de gaz.

În cazul instalării dispozitivelor inteligente de contorizare, se asigură:

• precizie ridicată a măsurătorilor;
• grad ridicat de fiabilitate a dispozitivelor;
• protecție sigură împotriva accesului neautorizat;
• versatilitate a montajului;
• transmitere automată a datelor.

Noul dispozitiv inteligent poate fi considerat cu adevărat „inteligent”, având în vedere capacitățile de a efectua măsurători ale volumului de gaz independente de presiune, de a efectua autodiagnosticare, de a determina și înregistra de la distanță influențele externe.

Contorul inteligent de gaz determină în mod independent caracteristicile gazului menajer care ajunge în apartamentele noastre, păstrează o arhivă a informațiilor privind măsurătorile și evenimentele tehnice.

Construcția dispozitivului și principiul de funcționare

Există o serie de dezvoltări de contoare inteligente de gaz realizate de specialiști din țări străine, precum și de specialiști autohtoni.

Cu toate acestea, judecând după informațiile pentru primul trimestru al anului 2019, dezvoltatorii autohtoni nu sunt încă pregătiți să lanseze pe piața comercială dispozitive care să îndeplinească pe deplin toate cerințele unui dispozitiv inteligent.

Există câteva dispozitive ale companiilor autohtone care amintesc aproximativ de construcțiile inteligente de contorizare a gazului:

• „Grand” – SPI G4 – G10;
• „Vector” – T G4;
• SGBET „Sigma” G1,6 – G10;
• „Omega” ETK GSM G1,6 – G4;
• SGBU G1,6 – G6;
• BK-G ETe G4,G6;

Practic, toate aceste dispozitive sunt o reproducere a vechilor sisteme mecanice, pur și simplu completate cu un modul electronic. În consecință, ele nu asigură funcționalitatea completă a unui dispozitiv inteligent.

Cu toate acestea, există dezvoltări din 2019, despre care vom vorbi în detaliu mai jos.

Contorul de gaz „Grand” – o încercare de realizare a unui dispozitiv inteligent. În rezultat, dispozitivul a devenit funcțional, dar nu suficient de adecvat tuturor cerințelor unei electronici cu adevărat inteligente.

Modulele de măsurare importate, de exemplu, produsele firmei „Metrix” („Apator”), corespund în principiu cerințelor declarate privind asigurarea inteligentă.

Cu toate acestea, așa cum afirmă specialiștii autohtoni, contoarele de gaz „Apator” și ale altor firme străine nu corespund măsurătorilor volumului de gaz pentru condiții standard (Т = +20 °C, P = 101,3 kPa).

Varianta #1 — debitmetrele «Metrix»

Ca exemplu de contor inteligent de gaz de producție străină, probabil, pot fi deja prezentate câteva produse noi ale companiei „Apator” din seria „Metrix”.

În special, merită atenție două dezvoltări: modulul inteligent „UniSmart” și sistemul hibrid „GybridSmart”.

Aspectul modulului auxiliar din clasa „UniSmart”, destinat dotării unui dispozitiv obișnuit de contorizare a gazului de tip membrană

Prima dezvoltare „UniSmart” este prezentată ca un modul auxiliar cu care se completează un aparat de contorizare existent, de exemplu, din seria „UG”. Modulul suportă protocolul (WMB) standardului EN13757-4, garantându-se astfel posibilitatea de conectare la echipamente ale altor producători.

Modulul se conectează direct la contorul de gaz și funcționează similar unui contact reed (senzor de impulsuri). Unei rotații a tamburului contorului mecanic îi corespunde un impuls al senzorului – astfel se realizează funcția de citire a datelor de către modulul «UniSmart».

Pentru transmiterea datelor citite către server, se organizează funcționarea canalului radio – a electronicii încorporate în modul. Toți parametrii necesari de funcționare a modulului sunt preprogramați și salvați în „firmware”-ul dispozitivului (cip de memorie). Datele firmware-ului pot fi modificate la nevoie, inclusiv de la distanță.

Un dispozitiv mai avansat din seria „Smart” de aparate de măsură, care reprezintă o asamblare aproape completă, incluzând un dispozitiv de măsurare echipat cu funcții digitale inteligente.

A doua dezvoltare – „GybridSmart”. Aparatul, în esență, reprezintă un analog al primului dispozitiv „UniSmart”, cu singura diferență că în această variantă se folosește o construcție integrală „doi într-unul”. Adică, contorul de gaz și modulul inteligent funcțional constituie un ansamblu unic.

Varianta #2 — contor inteligent microtermal

Noua dezvoltare a companiei rusești „Tehnomer” (orașul Arzamas) este un dispozitiv microtermal, destinat efectuării măsurătorilor directe ale volumului de gaze naturale care trece.

Caracteristicile dispozitivului contor inteligent

Aparatul respectă complet condițiile standard de măsurare a unităților de volum (T = +20 °C, P = 101,3 kPa). Parametrii se transmit unui server îndepărtat prin sistemul de comunicații celulare (GRPS).

Structura contorului inteligent de gaz – produs al companiei „Tehnomer”: 1 – placa electronică; 2 – senzor cu proprietăți microtermale pentru măsurarea volumului de gaz; 3 – carcasa aparatului (aluminiu); 4 – capac din plastic

În imaginea de mai sus se află structura aparatului de măsură microtermal din seria de dispozitive inteligente.

După cum se vede în imagine, componentele principale ale aparatului sunt:

• carcasă robustă și fiabilă;
• senzor microtermal incorporat;
• modul de electronice;
• ecran LCD de control;
• carcasă de protecție (capac) a modulului electronic și a afișajului.

Placa electronică conține un microcontroler, componentele electronice necesare și un afișaj digital conectat (ecran de control). Electronica plăcii asigură atât procedura de măsurare, cât și procedura de formare/transmitere a datelor (modul de telemetrie încorporat).

Cum funcționează contorul microtermal?

Dispozitivul de transformare a debitului volumetric de gaz în construcția contorului este un senzor microtermal. Mai exact, în dezvoltarea companiei «Tehnomer» se utilizează un senzor din seria SGM6xxx (produs al producătorilor elvețieni).

Acesta măsoară mediul aflat în trecere conform principiului calorimetric. Realizat cu tehnologia MEMS, asigură caracteristici de exploatare înalte.

Schema structurală a senzorului microtermal de măsurare a debitului de gaz: 1 – canalul de lucru; 2 – elementul de încălzire; 3 – placă de siliciu (substrat); 4 – canal de egalizare; 5 – senzori de temperatură; 6 – fluxul de gaz

Senzorul funcționează în felul următor: pe traseul fluxului de gaz natural (canalul de lucru), pe substratul de siliciu, este instalat un element sensibil modular, format dintr-un încălzitor și o pereche de senzori de temperatură. Fluxul de gaz care trece este încălzit direct în partea în care sunt instalați senzori de temperatură.

Ca urmare, fluxul limitat de gaz are o temperatură ușor diferită, ceea ce creează o diferență de temperatură. Teoretic, acesta este un proces fizic destul de complex, dar principalul lucru este că funcționează și foarte bine, în ceea ce privește precizia măsurătorilor.

Varianta #3 — contor de gaz cu card inteligent

Pe exemplul produsului companiei «Actaris», să analizăm un alt dispozitiv destul de modern, care reprezintă un contor de gaz cu diafragmă, completat cu controlul efectuării plăților.

Particularitatea acestei construcții este prezența în construcția aparatului a unei supape de închidere, care oprește automat alimentarea cu gaz, de exemplu, în cazul unei situații de urgență.

Cu toate acestea, același element de construcție este utilizat cu succes pentru blocare în cazul neplății de către consumator pentru consumul de gaz.

Versiunea aparatului de măsurare a gazului menajer, completată cu un dispozitiv de citire a cartelei inteligente. Modulul de citire încorporat acționează ca un blocator al alimentării cu gaz, atât în caz de accident, acces neautorizat, cât și în caz de întârziere a plății.

Un astfel de contor are în componența construcției un dispozitiv de citire a datelor de pe card. Se referă la cartela inteligentă din plastic a abonatului, care vine ca un supliment la contorul instalat de utilizator.

Deși, de fapt, este vorba de un sistem mecanic de control al consumului de gaz, datorită instalării modulului de citire a cartelelor inteligente, aparatul a fost transformat într-un sistem semi-automat.

Este suficient ca utilizatorul să introducă cartela inteligentă de credit în fanta corespunzătoare. Aparatul citește automat informațiile necesare și debitează fondurile în contul plății pentru consumul de gaz menajer. Dacă fondurile s-au epuizat și utilizatorul nu s-a îngrijit la timp de reîncărcarea contului, atunci contorul inteligent oprește imediat alimentarea cu gaz a abonatului respectiv.

Alimentarea energetică a contorului inteligent

Contoarele inteligente, la fel ca și cele electronice simple, sunt complet autonome – nu necesită utilizarea unei surse suplimentare de rețea. Autonomia dispozitivelor este asigurată de o pereche de elemente de alimentare – baterii.

În special, elementul energetic principal este acumulatorul Li-SOC12 (clorură de tionil de litiu), în timp ce cel de rezervă – bateria Li-MnO₂ (oxid de mangan-litiu).

Sursa principală de energie a contorului inteligent de gaz este un element acumulator pe bază de clorură de litiu-tionil (Li-SOC12). Asigură o funcționare de zece ani a dispozitivului inteligent de măsurare.

Bateria principală furnizează o tensiune de 3,6 volți, este un component detașabil și complet înlocuibil. A doua baterie (de rezervă) este fixată rigid în componența plăcii electronice, nepermițând astfel interschimbabilitatea.

Această sursă de alimentare cu tensiunea de 3 volți se conectează la sistem în momentele de înlocuire a bateriei principale, asigurând astfel păstrarea parametrilor tehnologici ai aparatului.

Conform specificațiilor producătorului, sursa principală de alimentare este suficientă pentru funcționarea contorului pe o perioadă de până la 10 ani. Prin urmare, înlocuirea acumulatorului coincide, de regulă, cu procedura de verificare a aparatelor, care se efectuează de obicei o dată la 5-6 ani. Funcționarea bateriei de rezervă, în lipsa acumulatorului principal, este garantată timp de 1 an.

Reguli de instalare a noilor contoare

Având în vedere condițiile neuniforme de exploatare a aparatelor, pentru contoarele de gaz, inclusiv pentru cele „inteligente”, se aplică norme de amplasare corespunzătoare în raport cu alte aparate de gaz și reguli (cerințe) de montaj.

Procedura de montaj a aparatului de control al volumelor consumate de gaz menajer este însoțită, în mod tradițional, de respectarea normelor și regulilor corespunzătoare. Pentru contoarele inteligente moderne, aceste reguli se asigură cu ușurință.

În particular, pentru aparatul fabricat de „Tehnomer”, cerințele sunt următoarele:

1. Dispozitivul trebuie montat în interiorul încăperilor gospodărești închise, în caz extrem – afară, sub un acoperiș special amenajat. Aparatul de măsurare trebuie protejat în mod fiabil împotriva acțiunii razelor solare directe și a precipitațiilor.
2. Se permite montarea aparatului pe conducte instalate atât vertical, cât și orizontal, neavând importanță sub ce unghi se realizează instalarea.
3. Dacă montajul se face pe un segment de țeavă orizontală sau verticală, direcția fluxului de gaz prin contor nu trebuie luată în considerare. Adică, dispozitivul poate fi instalat în orice poziție în raport cu direcția. Cu toate acestea, producătorul recomandă respectarea direcției conform indicatorului de pe carcasa contorului.
4. Nu este permis montajul contorului în punctele cele mai joase ale traseului conductei de gaz, deoarece în această variantă de instalare se creează pericolul de acumulare a condensului.
5. Dacă probele de control arată prezența apei în compoziția gazului menajer, aparatul de măsurare și control trebuie montat pe o conductă amplasată vertical, alegând direcția fluxului de sus în jos.

Prevăzând montajul unui contor nou de gaz într-un loc concret în apartamente, trebuie asigurată protejarea aparatului de măsurare împotriva eventualelor lovituri, vibrații și altor acțiuni mecanice.

De asemenea, în cazul transferului debitmetrului, nu trebuie să uitați de regulile aprobate de transfer.

Contorul inteligent de debit de gaz din seria de aparate «SMT Smart G4» și punctele de «înregistrare» post-montare: 1 – punctul de fixare a sigiliului organizației care efectuează verificarea; 2 – punctul de fixare a sigiliului de control al organizației care furnizează gaz consumatorului; 3 – punctul de sigilare a racordului de intrare al aparatului.

Cerințele de montare nu specifică o valoare concretă a diametrului nominal al țevii, la fel cum nu sunt specificate nici regulile de respectare a coaxialității racordurilor debitmetrului și ale țevilor. De asemenea, nu există cerințe concrete privind gradul de rotunjime al țevilor, prezența denivelărilor în punctele de îmbinare a contorului cu țeava de gaz.

Pregătirea pentru exploatare și punerea în funcțiune

Conform regulilor stabilite, pregătirea post-montare a contorului inteligent pentru pornire presupune efectuarea procedurii de verificare a etanșeității ansamblului montat.

Pentru aceasta se folosesc mijloace standard – în condiții casnice spumă de săpun, profesional – senzori de scurgere a gazului.

După verificare, dispozitivul este pus în exploatare. Metodologia recomandată de pornire este deschiderea treptată a robinetului de gaz de închidere pe linia unde este instalat contorul.

Este necesar să se asigure umplerea zonei de lucru a contorului inteligent fără o creștere bruscă a presiunii, pentru a nu deteriora prin șoc pneumatic componentele sensibile ale sistemului.

Vă recomandăm, de asemenea, să vă familiarizați cu normele și regulile de sigilare a contoarelor de gaz.

Concluzii și material video util pe această temă

Noutatea întotdeauna sperie oarecum potențialii utilizatori sau consumatori. Cu toate acestea, nu puteți scăpa de progresul tehnologic. În plus, tehnologiile avansează considerabil componenta de servicii.

Instalând un contor inteligent de gaz în propria locuință, potențialul consumator își elimină sarcina de a controla constant datele și de a transmite informațiile la locul solicitării. Este simplu de instalat și utilizat, extrem de puțin pretențios la întreținere.

Și ce părere aveți despre înlocuirea contoarelor vechi cu noi debitmetre inteligente? Dacă folosiți un astfel de dispozitiv inteligent de măsurare, împărtășiți celorlalți vizitatori ai site-ului nostru experiența dumneavoastră, spuneți despre avantajele și dezavantajele descoperite în procesul de exploatare. Exprimați-vă opinia, participați la discuții și dezbateri – formularul de contact se află mai jos.