Интеллектуальные газовые счетчики: их принцип работы и особенности установки новых моделей

Сов modernes цифровые технологии предоставляют уникальные возможности для точного учета расхода электроэнергии, воды, газа и других энергетических ресурсов, используемых населением. Поэтому на рынке появились интеллектуальные газовые счетчики, которые обеспечивают высокую точность измерений.

Кроме высокой точности, новые устройства способны передавать данные о расходе без необходимости вмешательства человека — потребителя газа. Но как именно функционирует такой прибор и можно ли установить его самостоятельно?

Эти вопросы мы рассмотрим в данной статье, где обсудим устройство и принцип работы современных счетчиков, а также правила их установки и подготовки к эксплуатированию. Материал дополнен тематическими фотографиями и видеороликами.

Интеллектуальные газовые счетчики работают на основе современных микропроцессоров и сенсорных технологий, что позволяет им не только точно измерять объем потребленного газа, но и автоматически корректировать показания в зависимости от температуры и давления. Некоторые модели оснащены функцией самообучения, что делает их еще более эффективными и надежными.

Установка новых моделей счетчиков требует соблюдения определенных норм и правил. В большинстве случаев рекомендуется приглашать специалистов, так как неправильная установка может привести к некорректной работе устройства или даже к аварийным ситуациям. Установка включает в себя не только физическое подключение, но и правильную настройку программного обеспечения, что является важной частью процесса.

При выборе интеллектуального газового счетчика важно учитывать региональные условия и требования органов надзора. Также стоит обратить внимание на функционал: некоторые устройства могут быть оборудованы модулями для интеграции с системами «умного дома», что добавляет дополнительный уровень удобства и контроля.

Отметим, что существует возможность удаленного мониторинга расхода газа через мобильные приложения или веб-порталы, что позволяет пользователю в режиме реального времени следить за своим потреблением и планировать бюджет.

При правильной эксплуатации и установке, интеллектуальные газовые счетчики становятся незаменимыми помощниками в ежедневном учете расхода энергоресурсов, обеспечивая высокий уровень безопасности и улучшая качество жизни.

Что такое «умный» газовый счетчик?

Давайте разберемся, что представляют собой современные умные газовые счетчики и как они функционируют. Термин «умный», относящийся к этим приборам, намекает на использование современных микропроцессорных технологий в их конструкции.

Управление различными устройствами с помощью микропроцессоров стало вполне обычным делом. Теперь настала очередь и газовых счетчиков, которые ранее в большинстве своем оставались механическими. Если же внедрить интеллектуальное управление в функцию учета, мы получим так называемый умный счетчик.

Пример механического устройства газового учета, хотя и хорошо известен, не удовлетворяет требованиям современного хозяйства.

Внедрение полностью интеллектуальных газовых счетчиков может стать настоящим прорывом в области учета газа, потребляемого населением. Также стоит ознакомиться с нормами потребления газа.

При установке интеллектуальных приборов наблюдаются преимущества:

• высокая точность измерений;
• надежность устройств;
• защита от несанкционированного доступа;
• простота установки;
• автоматическая передача данных.

Несомненно, новый интеллектуальный прибор можно считать «умным», поскольку он в состоянии измерять объем газа, не завися от давления, выполнять самодиагностику и фиксировать внешние воздействия дистанционно.

Интеллектуальный газовый счетчик самостоятельно анализирует характеристики бытового газа, поступающего в квартиры, и ведет архив показаний.

Конструкция и принцип работы прибора

Существуют различные разработки умных газовых счетчиков, как от зарубежных, так и от отечественных специалистов.

Тем не менее, по состоянию на первый квартал 2019 года, российские разработчики не смогли предложить рынку полностью отвечающие требованиям умных приборов.

На данный момент есть несколько отечественных моделей, которые отдаленно напоминают умные газовые счетчики:

• «Гранд» – SPI G4 – G10;
• «Вектор» – Т G4;
• СГБЭТ «Сигма» G1,6 –G10;
• «Омега» ЭТК GSM G1,6 – G4;
• СГБУ G1,6 — G6;
• BK-G ETe G4,G6;

Все эти устройства можно рассматривать как модернизированные механические счетчики с добавлением электронных модулей, но полноценный функционал умного прибора они не обеспечивают.

Тем не менее, уже есть разработки 2019 года, о которых мы также расскажем ниже.

Газовый счетчик «Гранд» представляет собой попытку создать умную модель. В итоге устройство функционирует, но не полностью соответствует всем требованиям настоящей интеллектуальной электроники.

Импортные модули, такие как продукция компании «Metrix» («Apator»), соответствуют заявленным критериям по интеллектуальности.

Однако, по утверждению российских специалистов, газовые счетчики «Apator» и других зарубежных производителей не соответствуют проведению измерений объема газа в стандартных условиях (T = +20 °C, P = 101,3 кПа).

Вариант #1 — счетчики «Metrix»

Примером импортного умного газового счетчика могут служить некоторые новые продукты компании «Apator» из модельного ряда «Metrix».

Особенно стоит упомянуть две разработки: интеллектуальный модуль «UniSmart» и гибридную систему «GybridSmart».

Внешний вид вспомогательного модуля «UniSmart», созданного для улучшения обычного механического мембранного счетчика.

Первая разработка, «UniSmart», предлагается в качестве дополнения к существующему счетчику, например, из серии «UG». Этот модуль поддерживает протокол (WMB) стандарта EN13757-4, что позволяет подключение к оборудованию других производителей.

Модуль подключается к газовому счетчику и выполняет функции аналогично геркону (датчику импульсов). Один оборот барабана механического счетчика соответствует одному импульсу датчика — так происходит считывание данных модулем «UniSmart».

Для передачи считанных данных на сервер используется радиоканал с электронной начинкой, встроенной в модуль. Все необходимые параметры работы модуля заранее запрограммированы и хранится в «прошивке» (микросхема памяти). Прошивку можно обновлять при необходимости, в том числе удаленно.

Более совершенное устройство из серии «Smart» представляет собой практически полноценный комплекс, состоящий из измерительного устройства с цифровыми интеллектуальными функциями.

Вторая разработка, «GybridSmart», аналогична модулю «UniSmart», но в этом случае устройство представляет собой интегрированное решение «два в одном», объединяющее газовый счетчик и интеллектуальный модуль в одной конструкции.

Вариант #2 — микротермальный смарт-счетчик

Новая разработка российской компании «Техномер» (г. Арзамас) представляет собой микротермальное устройство, предназначенное для прямых измерений объемов природного газа.

Характеристики умного счетчика

Прибор полностью отвечает стандартным условиям измерения объема (T= +20 °C, P= 101,3 кПа). Данные передаются на удаленный сервер через сети сотовой связи (GPRS).

Структура умного газового счетчика, произведенного компанией «Техномер»: 1 — электроника; 2 — сенсор с микротермальными характеристиками для измерения объема газа; 3 — корпус (алюминий); 4 — пластиковая крышка.

На предыдущем изображении показана структура конструкции микротермального измерителя из серии смарт-приборов.

Как видно на рисунке, ключевыми компонентами устройства являются:

• прочный и надежный корпус;
• встроенный микротермальный сенсор;
• электронный модуль;
• контрольный ЖК-дисплей;
• защитный кожух модуля и дисплея.

Электронная плата содержит микроконтроллер, необходимые электронные компоненты и подключенное цифровое табло (дисплей). Электроника обеспечивается функциями измерения и передачи данных (встроенный телеметрический модуль).

Принцип работы микротермального счетчика

В конструкции счетчика преобразование объемного расхода газа осуществляется микротермальным датчиком. В разработке компании «Техномер» используется датчик из серии SGM6ххх швейцарского производства.

Он измеряет среду по калориметрическому принципу и выполнен с применением технологии MEMS, что гарантирует высокие эксплуатационные характеристики.

Структурная схема микротермального сенсора потока газа выглядит следующим образом: 1 — рабочий канал; 2 — нагреватель; 3 — кремниевая подложка; 4 — уравнительный канал; 5 — температурные датчики; 6 — поток газа.

Работа сенсора основана на следующем принципе: в рабочем канале, через который проходит природный газ, на кремниевой подложке размещен температурный чувствительный элемент, состоящий из нагревателя и пары температурных датчиков. Газ, проходящий через этот участок, нагревается, и в результате возникает разница температур, которая ее измеряет.

Хотя это явление может быть достаточно сложным с точки зрения физики, его эффективность заключается в высокой точности измерений.

Вариант #3 — газовый счетчик с использованием смарт-карты

Рассмотрим еще одно современное устройство на примере разработки компании «Actaris». Это диафрагменный газовый счетчик с функцией контроля платежей.

Ключевая особенность этого прибора — наличие запорного клапана, который автоматически закрывает подачу газа, например, в случае аварии.

Этот элемент также используется для блокировки подачи газа в случае неоплаты за потребленный ресурс.

Версия устройства учета бытового газа, дополненная считывающим модулем смарт-карты. Встроенный модуль работает как блокиратор подачи газа, как в случаях аварии, несанкционированного доступа, так и при просроченной оплате.

Такой счетчик включает в себя устройство для считывания данных с карты — пластиковая смарт-карта абонента служит дополнением к установленному счетчику.

Несмотря на то что система контроля потребления газа в основном механическая, установка модуля считывания смарт-карт делает прибор полуавтоматическим.

Пользователь может просто вставить смарт-карту для оплаты в специальный слот. Устройство само считывает необходимую информацию и списывает средства за потребление газа. Если на счете остались недостаточно средств и пользователь не пополнил его вовремя, то умный счетчик мгновенно приостанавливает подачу газа конкретному абоненту.

Энергетическое обеспечение умного счетчика

Умные счетчики, как и простые электронные устройства, работают автономно, не требуя подключения к электрической сети. Их автономность обеспечивается с помощью двух батарей.

Основным источником электрической энергии является аккумулятор Li-SOC12 (литий-тионилхлорид), а в качестве резервного используется батарея Li-MnO₂ (литий-оксид-марганец).

Основной элемент питания для газового счетчика – это аккумулятор на основе литий-тионилхлорида (Li-SOC12), который гарантирует работоспособность интеллектуального устройства на протяжении 10 лет.

Основная батарея имеет напряжение 3,6 вольт, легко заменяется и может быть демонтирована. В то время как запасной элемент жестко интегрирован в электронную плату, что исключает возможную замену.

Запасной источник с напряжением 3 вольта подключается к счетчику в моменты замены главной батареи, обеспечивая сохранение всех технологических параметров устройства.

Согласно данным производителя, основной источник питания способен работать до 10 лет. Замена аккумулятора, как правило, совпадает с поверкой прибора, которая осуществляется раз в 5-6 лет. В то же время, работоспособность резервного источника гарантируется на протяжении 1 года при отсутствии основного аккумулятора.

Рекомендации по установке новых счетчиков

Учитывая разнообразные условия использования, к газовым счетчикам, включая «умные» модели, предъявляются строгие нормы касательно их установки и требований к монтажу.

Процесс установки газового счетчика обычно требует соблюдения определенных стандартов и правил. Для современных смарт-счетчиков соблюдение этих правил не вызывает трудностей.

Например, для устройств производства компании «Техномер» требования выглядят следующим образом:

1. Устройство должно быть установлено внутри закрытых хозяйственных помещений, а в крайних случаях – на открытом воздухе под специальным навесом. Прибор учета должен быть надежно защищен от солнечных лучей и осадков.
2. Монтаж счетчика допускается на трубопроводах как в вертикальном, так и горизонтальном положении, независимо от угла установки.
3. При установке на горизонтальной или вертикальной трубе не обязательно учитывать направление потока газа. Это означает, что устройство можно устанавливать в любом положении. Однако производитель рекомендует следовать направлениям, указанным на корпусе счетчика.
4. Установка счетчика в самых низких местах трубопровода недопустима, так как это может привести к накоплению конденсата.
5. Если контрольные показания указывают на наличие воды в газе, счетчик следует устанавливать на вертикальной трубе с направлением потока сверху вниз.

При установке газового счетчика в жилых помещениях следует предусмотреть защиту устройства от возможных механических воздействий, таких как удары и вибрации.

Кроме того, при переносе устройства также необходимо помнить о правилах этого процесса.

Умный счетчик газа модели «СМТ Смарт G4» и места последующей «регистрации»: 1 – место наложения пломбы организации, проводящей проверку; 2 – место наложения контрольной пломбы газоснабжающей компании; 3 – место пломбирования входного штуцера устройства.

Монтажные требования не регламентируют конкретный диаметр трубы, а также параметры соосности патрубков счетчика с трубами. Также нет строгих норм по округлости труб и наличию ступеней при соединении счетчика с газопроводом.

Подготовка к эксплуатации и запуск устройства

Согласно установленным стандартам, подготовка умного счетчика после установки включает проверку герметичности смонтированного узла.

Для этого используются стандартные средства: мыльная пена для бытовых условий и профессиональные датчики утечки газа для квалифицированных работников.

После успешной проверки устройство переводится в эксплуатацию. Рекомендуется открывать запорный кран газа на линии, где установлен счетчик, плавно.

Важно заполнить рабочую зону умного счетчика без резкого увеличения давления, чтобы избежать повреждений чувствительных деталей системы.

Также стоит ознакомиться с нормами и правилами опломбировки газовых счетчиков.

Итоги и полезное видео на эту тему

Совершенно новые технологии могут вызывать некоторую настороженность у пользователей. Тем не менее, противостоять технологическому прогрессу невозможно. Более того, инновации серьезно улучшают качество сервиса.

Установив умный газовый счетчик в своем доме, пользователь освобождается от необходимости постоянно следить за данными и предоставлять информацию по запросу. Он прост в установке и использовании, а также не требует сложного обслуживания.

Каково ваше мнение относительно замены старых счетчиков на современные умные устройства? Если вы уже имеете опыт эксплуатации таких приборов, поделитесь своими наблюдениями, расскажите о преимуществах и недостатках, которые заметили. Выражайте свое мнение, участвуйте в обсуждении — форма для связи находится ниже.

Видео:

принцип работы газового счётчика.