Nutikad gaasiarvestid: kuidas nutikad voolumõõturid on ehitatud ja töötavad + uute arvestite paigalduse eripärad

Digitehnoloogiad avavad uusi võimalusi täpse teabe saamiseks elanikkonna tarbitud elektri, vee, gaasi ja muude energiaressursside kulu kohta. Ja nüüd pakub turg tarbijatele tarku gaasiarvesteid, mis suudavad suure täpsusega mõõta tarbimist.

Peale selle tagab uus seadmeklass peale täpsete mõõtmiste ka arvestusandmete täieliku edastamise ilma inimeste – gaasitarbijate – kaasamiseta. Aga kuidas selline arvesti töötab ja kas seda saab ise paigaldada?

Just neid küsimusi käsitleme oma artiklis – vaatleme uute arvestite seadet ja tööpõhimõtet, räägime paigaldamise ja kasutuseks ettevalmistamise reeglitest. Esitatud materjali täiendame teemakohaste fotode ja videotega.

Mida kujutab endast «tark» voolumõõtur?

Proovime koos aru saada, mis on uus tark gaasiarvesti ja kuidas see töötab. Niisiis, terminit «tark» tuleks uue mõõteseadme puhul vaadelda lihtsalt kui kaasaegse mikroprotsessoripõhise elektroonika funktsionaalsust.

Mikroprotsessori- (sisuliselt arvuti-) juhtimine eri tüüpi tehnika puhul – nähtus, mis on juba muutunud igapäevaseks. Nüüd on kord jõudnud ka otse gaasiarvestiteni, mis senini on enamasti endiselt mehaanilised. Kuid kui ühendada tark juhtimine arvestusfunktsiooniga, saame targa arvesti.

Näide mehaanilisel põhimõttel töötavast gaasimõõteseadmest. Sellist tüüpi seadmed ei vasta täielikult tänapäeva rahvamajanduse vajadustele.

Kui realiseerida täiesti tarkade gaasiarvestite paigaldamise idee, saavutame tõsise läbimurde elanikkonna gaasitarbimise arvestuse valdkonnas. Soovitame tutvuda ka gaasitarbimise normidega.

Tarkade mõõteseadmete paigaldamise korral tagatakse:

• kõrge mõõtmistäpsus;
• seadmete kõrge usaldusväärsus;
• usaldusväärne kaitse volitamata juurdepääsu eest;
• paigalduse universaalsus;
• andmete automaatne edastamine.

Uut intelligentset seadet võib tõesti pidada "targaks", arvestades selle võimet teostada rõhust sõltumatut gaasimahu mõõtmist, teha enesediagnostikat, kaugjuhtimisega tuvastada ja salvestada välismõjusid.

Intelligentne gaasimõõtur määrab iseseisvalt kodugaasi omadused, mis jõuab meie korteritesse, ning peab mõõtmiste ja tehniliste sündmuste andmete arhiivi.

Seadme ehitus ja tööpõhimõte

On olemas mitmeid tarkade gaasimõõturite arendusi, mis on teostatud nii välisriikide kui ka kodumaiste spetsialistide poolt.

Kuid 2019. aasta esimese kvartali andmete põhjal pole kodumaised arendajad veel valmis tooma komertsturule seadmeid, mis täielikult vastaksid kõigile targa seadme nõuetele.

On mõned kodumaiste ettevõtete seadmed, mis ligikaudu meenutavad tarku gaasiarvestuse konstruktsioone:

• «Grand» – SPI G4 – G10;
• «Vektor» – Т G4;
• SGBET «Sigma» G1,6 –G10;
• «Omega» ETK GSM G1,6 – G4;
• SGBU G1,6 – G6;
• BK-G ETe G4,G6;

Tegelikult on kõik need seadmed vanade mehaaniliste süsteemide prototüübid, mida on lihtsalt täiendatud elektroonilise mooduliga. Seetõttu ei paku nad targa seadme täielikku funktsionaalsust.

Sellest hoolimata on 2019. aastal siiski arendusi, millest räägime allpool üksikasjalikult.

Gaasimõõtur «Grand» – katse realiseerida targast seadet. Tulemusena sai seade töötavaks, kuid ei vasta piisavalt kõigile tõeliselt intelligentse elektroonika nõuetele.

Imporditud mõõtemoodulid, näiteks ettevõtte «Metrix» («Apator») tooted, vastavad põhimõtteliselt esitatud intelligentsuse nõuetele.

Siiski, nagu väidavad kodumaised spetsialistid, ei vasta «Apator» ja muude välisfirmade gaasimõõturid standardtingimustes (T = +20 °C, P = 101,3 kPa) teostatavatele gaasimahu mõõtmistele.

Variant #1 — voolumõõturid «Metrix»

Importtootmisest targa gaasimõõturi näidetena võivad juba praegu toimida mõned ettevõtte «Apator» uued tooted sarjast «Metrix».

Eelkõige väärivad tähelepanu kaks arendust: intelligentne moodul «UniSmart» ja hübriidsüsteem «GybridSmart».

Klassi «UniSmart» abimooduli välimus, mis on ette nähtud tavalise membraantüüpi mehaanilise gaasiarvestuse seadme varustamiseks.

Esimene arendus «UniSmart» on esitatud abimoodulina, millega täiendatakse olemasolevat arvestit, näiteks seeria «UG» oma. Moodul toetab protokolli (WMB) vastavalt standardile EN13757-4, mis tagab võimaluse ühendada teiste tootjate seadmetega.

Moodul ühendatakse otse gaasiarvestiga ning funktsionaalselt toimib see nagu herkonlüliti (impulssandur). Mehaanilise arvesti trumli ühele pöördele vastab üks anduriimpulss – nii toimub «UniSmart» mooduli andmete lugemise funktsioon.

Loetud andmete serverisse edastamiseks korraldatakse raadiokanali – moodulisse sisseehitatud elektroonika – töö. Kõik vajalikud mooduli tööparameetrid on eelnevalt programmeeritud ja salvestatud seadme püsivaras (mälukiip). Püsivara andmeid on vajaduse korral võimalik muuta, sealhulgas kaugjuhtimise teel.

Täiuslikum seade «Smart»-mõõteriistade seeriast, mis kujutab endast praktiliselt täisväärtuslikku koostu, sealhulgas mõõteseadet, mis on varustatud digitaalsete intelligentsete funktsioonidega.

Teine arendus – «GybridSmart». Seade on sisuliselt esimese seadme «UniSmart» analoog, ainsa erinevusega, et selles variandis kasutatakse terviklikku «kaks ühes» konstruktsiooni. See tähendab, et gaasiarvesti ja funktsionaalne intelligentne moodul moodustavad ühtse koostu.

Variant #2 — mikrotermiline tark arvesti

Vene ettevõtte «Tehnomer» (linn Arzamas) uus arendus on mikrotermaalne seade, mis on ette nähtud läbiva maagaasi mahu otseseks mõõtmiseks.

Nutika voolumõõturi seadme eripärad

Seade vastab täielikult ruumalaühikute mõõtmise standardtingimustele (T= + 20 °C, P= 101,3 kPa). Parameetrid edastatakse kaugserverile mobiilsidesüsteemi (GRPS) kaudu.

Nutika gaasiarvesti struktuur – ettevõtte «Tehnomer» toode: 1 – elektroonikaplaat; 2 – gaasimahu mõõtmiseks mikrotermaalsete omadustega andur; 3 – seadme korpus (alumiinium); 4 – plastkate

Ülaloleval pildil on nutiseadmete seeriasse kuuluva mikrotermaalse mõõturi struktuur.

Nagu pildil näha, on seadme peamised komponendid:

• vastupidav ja töökindel korpus;
• sisseehitatud mikrotermaalne andur;
• elektroonikamoodul;
• kontroll-LCD-ekraan;
• elektroonikamooduli ja ekraani kaitsekate (kaas);

Elektroonikaplaat sisaldab mikrokontrollerit, vastavat elektroonikakomponentide komplekti ja ühendatud digitaalse näidiku (kontrollkuvari). Plaadi elektroonika tagab nii mõõtmisprotseduuri kui ka andmete genereerimise/edastamise protseduuri (sisseehitatud telemeetriamoodul).

Kuidas mikrotermaalne arvesti töötab?

Gaasi mahuvoolu muundavaks seadmeks on arvesti konstruktsioonis mikrotermaalne andur. Konkreetselt kasutatakse ettevõtte «Tehnomer» arenduses SGM6xxx-seeria andurit (Šveitsi tootjate toode).

See mõõdab läbivat keskkonda kalorimeetrilisel põhimõttel. See on valmistatud MEMS-tehnoloogia abil, mis tagab kõrged kasutusomadused.

Gaasivoolu mõõtmise mikrotermaalse anduri struktuuriskeem: 1 – töökanal; 2 – kütteelement; 3 – räniplaat (aluskiht); 4 – tasakaalustuskanal; 5 – temperatuuriandurid; 6 – gaasivool

Andur töötab järgmiselt: maagaasivoolu teel (töökanal) on räni aluskihil paigaldatud modulaarne tundlik element, mis koosneb küttekehast ja paarist temperatuuriandurist. Mööduv gaasivool soojendatakse otse selles osas, kus temperatuuriandurid asuvad.

Selle tulemusena on piiratud gaasivool pisut erineva temperatuuriga, mille tõttu tekib temperatuurierinevus. Teoreetiliselt on see üsna keeruline füüsikaline protsess, kuid peamine on, et see töötab ja väga kvaliteetselt mõõtmistäpsuse osas.

Variant #3 — gaasiarvesti nutikaardiga

Võttes näiteks ettevõtte Actaris toote, vaatame veel üht täiesti kaasaegset seadet, mis kujutab endast diafragma-gaasiarvestit, mida on täiendatud maksete kontrolliga.

Selle konstruktsiooni eripära on sulgeventiili olemasolu seadme konstruktsioonis, mille abil gaasivarustus automaatselt suletakse, näiteks hädaolukorras.

Samas sama konstruktsioonielementi kasutatakse edukalt blokeerimiseks juhul, kui tarbija jätab gaasi kasutamise eest maksmata.

Majapidamisgaasi arvesti versioon, mida on täiendatud nutikaardi lugejaga. Sisseehitatud lugemismoodul toimib gaasivarustuse blokaatorina nii avarii, loata juurdepääsu kui ka maksetähtaja ületamise korral.

Selline vooluhulgamõõtur sisaldab konstruktsioonis kaardiandmete lugejat. Peetakse silmas abonendi plastist nutikaarti, mis on lisaks kasutaja paigaldatud arvestile.

Hoolimata sellest, et tegelikult on tegemist mehaanilise gaasitarbimise kontrollisüsteemiga, muudeti tänu nutikaardi lugemismooduli paigaldamisele seade poolautomaatseks süsteemiks.

Kasutajal piisab, kui ta sisestab krediitnutikaardi vastavasse pesasse. Seade loeb automaatselt vajalikku teavet ja võtab raha majapidamisgaasi tarbimise eest tasumiseks. Kui raha on otsas ja kasutaja ei ole õigeaegselt kontot täiendanud, sulgeb nutikas arvesti kohe gaasivarustuse konkreetsele abonendile.

Targa mõõturi energiavarustus

Nutikad vooluhulgamõõturid, nagu lihtsad elektroonilised, on täiesti autonoomsed – ei vaja täiendavat võrgutoiteallikat. Seadmete autonoomia tagab paar toiteelementi – patareid.

Eelkõige on põhiliseks energiaallikaks Li-SOC12 akumulaator (liitiumtionüülkloriid), samal ajal kui varuallikaks on Li-MnO₂ patarei (liitiummangaanoksiid).

Nutika gaasiarvesti peamine energiaallikas on liitiumtionüülkloriidi (Li-SOC12) akuelement. See tagab intelligentse mõõteseadme kümneaastase töövõime.

Peamine aku annab pingeks 3,6 volti, on eemaldatav ja täielikult vahetatav komponent. Teine (varuaku) on jäigalt integreeritud elektroonikapõhjale ega ole seega vahetatav.

See 3-voldine toiteallikas ühendatakse süsteemiga põhiaku vahetamise ajal, tagades seadme tehniliste parameetrite säilimise.

Tootja spetsifikatsiooni kohaselt piisab põhitoiteallikast arvesti tööks kuni 10 aastaks. Seetõttu langeb aku vahetus tavaliselt kokku seadmete taatlusprotseduuriga, mis toimub tavaliselt iga 5–6 aasta tagant. Varuaku töövõime on tagatud 1 aasta jooksul, kui põhiakut pole.

Uute arvestite paigaldamise reeglid

Arvestades seadmete mitmetähenduslikke töötingimusi, kehtivad gaasiarvestitele, sealhulgas tarkadele konstruktsioonidele, vastavad paigutusnormid muude gaasiseadmete suhtes ning paigalduseeskirjad (nõuded).

Tarbitud olmegaasi mahtude mõõteseadme paigaldusprotseduuriga kaasneb traditsiooniliselt vastavate normide ja reeglite täitmine. Tänapäevaste nutikate arvestite puhul on nende reeglite järgimine lihtne.

Eelkõige kehtivad ettevõtte Tehnomer seadmele alljärgnevad nõuded:

1. Seade tuleb paigaldada suletud majapidamisruumides, vajadusel õues spetsiaalselt varustatud varikatuse all. Mõõteseade tuleb kindlalt kaitsta otsese päikesekiirguse ja sademete eest.
2. Seadme paigaldamine on lubatud nii vertikaalselt kui ka horisontaalselt paigaldatud torustikele, samas pole oluline, millise nurga all paigaldus teostatakse.
3. Kui paigaldus teostatakse horisontaalse või vertikaalse toru lõigul, ei pea arvestama gaasivoo suunda läbi arvesti. See tähendab, et seadet saab paigaldada mistahes suunas. Küll aga soovitab tootja järgida arvesti korpusel olevat suunanäidikut.
4. Arvesti paigaldamine gaasitoru madalaimatesse punktidesse on lubamatu, kuna selle paigaldusviisiga tekib kondensaadi kogunemise oht.
5. Kui kontrollproovid näitavad olmegaasis vee olemasolu, tuleb mõõteseade paigaldada vertikaalselt paiknevale torustikule, valides voolu suunaks ülevalt alla.

Uue gaasiarvesti paigaldamisel konkreetsesse kohta korterites tuleb tagada mõõteseadme kaitse võimalike löökide, vibratsioonide ja muude mehaaniliste mõjutuste eest.

Samuti tuleb vooluhulgamõõturi ümberpaigutamise puhul meeles pidada kinnitatud ümberpaigutamise eeskirju.

Nutikas gaasivooluhulgamõõtur seadmete seeriast «SMT Smart G4» ja paigaldusjärgsed «registreerimispunktid»: 1 – taatlust teostava organisatsiooni plommi kinnituspunkt; 2 – tarbijale gaasi tarniva organisatsiooni kontrollplommi kinnituspunkt; 3 – seadme sisendühenduse plommimispunkt.

Paigaldusnõuded ei täpsusta toru nimiläbimõõdu konkreetset väärtust ega ka vooluhulgamõõturi ja torude otsakute koaksiaalsuse järgimise reegleid. Samuti puuduvad konkreetsed nõuded torude ümaruse astmele, eendite olemasolule arvesti ja gaasitoru ühenduspunktides.

Kasutuseks ettevalmistamine ja käivitamine

Kehtestatud eeskirjade kohaselt hõlmab nutika arvesti paigaldusjärgne ettevalmistus käivitamiseks paigaldatud sõlme tiheduse kontrollimise protseduuri läbiviimist.

Selleks kasutatakse standardseid vahendeid – kodustes tingimustes seebivaht, professionaalselt – gaasilekkeandurid.

Pärast kontrolli võetakse seade kasutusele. Soovitatav käivitamise meetod on sulgemisgaasikraani sujuv avamine liinil, kus arvesti on paigaldatud.

Tuleb tagada nutika mõõturi tööpiirkonna täitumine ilma äkilise rõhutõusuta, et mitte kahjustada pneumaatilise löögiga süsteemi tundlikke komponente.

Soovitame tutvuda ka gaasiarvestite normide ja plommimise reeglitega.

Järeldused ja kasulik video teemal

Uudsus hirmutab alati mõnevõrra potentsiaalseid kasutajaid või tarbijaid. Sellest hoolimata ei saa tehnoloogilisest arengust kuhugi pääseda. Pealegi edendavad tehnoloogiad oluliselt teeninduskomponenti.

Paigaldades oma korterisse nutika gaasimõõtja, vabastab potentsiaalne tarbija end pidevast andmeseirest ja teabe edastamisest nõudmisel. Seade on lihtne paigaldada ja kasutada, hoolduses väga tagasihoidlik.

Mida Teie arvate vanade arvestite asendamisest uute nutikate vooluhulgamõõtjatega? Kui Te kasutate sellist nutikat mõõteseadet, jagage oma kogemusi meie saidi teiste külastajatega, rääkige kasutamise käigus ilmnenud eelistest ja puudustest. Avaldage oma arvamust, osalege aruteludes ja diskussioonides – kontaktvorm asub allpool.