Viedie gāzes skaitītāji: kā darbojas un funkcionē viedie plūsmas mērītāji + jauno skaitītāju uzstādīšanas īpatnības

Digitālās tehnoloģijas paver jaunas iespējas iegūt precīzu informāciju par iedzīvotāju patērēto elektrību, ūdeni, gāzi un citiem energoresursiem. Un nu tirgus piedāvā patērētājiem gudros gāzes skaitītājus, kas spēj ar augstu precizitāti izmērīt patēriņu.

Turklāt, papildus precīziem mērījumiem, jaunā ierīču klase nodrošina pilnvērtīgu uzskaites datu pārraidi bez cilvēku – gāzes patērētāju – iesaistīšanas. Bet kā darbojas šāds skaitītājs un vai to var uzstādīt paša spēkiem?

Tieši šos jautājumus mēs aplūkosim mūsu rakstā – apskatīsim jauno skaitītāju uzbūvi un darbības principu, runāsim par uzstādīšanas noteikumiem un sagatavošanu ekspluatācijai. Izklāstīto materiālu papildināsim ar tematiskām fotogrāfijām un video.

Kas ir «gudrais» plūsmas mērītājs?

Mēģināsim kopā saprast, kas ir jaunais gudrais gāzes skaitītājs un kā tas darbojas. Tātad termins «gudrs», attiecinot uz jauno mērierīci, vienkārši jāuztver kā modernas elektronikas funkcionalitāte uz mikroprocesora bāzes.

Mikroprocesora (būtībā datora) vadība dažāda veida tehnikai – parādība, kas jau kļuvusi par ikdienu. Tagad nu pienākusi kārta arī tieši gāzes uzskaites ierīcēm, kas līdz pēdējam laikam lielākoties joprojām ir mehāniskas. Bet, ja apvieno viedo vadību ar uzskaites funkciju, tad iegūstam gudru skaitītāju.

Mehāniskā darbības principa gāzes mērierīces piemērs. Šāda tipa ierīces pilnībā neatbilst mūsdienu tautsaimniecības vajadzībām.

Ja īsteno ideju par pilnībā gudru gāzes skaitītāju uzstādīšanu, iegūsim nopietnu izrāvienu gāzes patēriņa uzskaites jomā iedzīvotājiem. Iesakām arī iepazīties ar gāzes patēriņa normām.

Gudro uzskaites ierīču uzstādīšanas gadījumā tiek nodrošināts:

• augsta mērījumu precizitāte;
• augsta ierīču uzticamības pakāpe;
• droša aizsardzība pret nesankcionētu piekļuvi;
• montāžas universālums;
• automātiska datu pārraide.

Jauno inteliģento ierīci patiešām var uzskatīt par «gudru», ņemot vērā tās spēju veikt gāzes tilpuma mērījumus neatkarīgi no spiediena, veikt pašdiagnostiku, attālināti noteikt un fiksēt ārējās ietekmes.

Inteliģentais gāzes skaitītājs patstāvīgi nosaka sadzīves gāzes raksturlielumus, kas nonāk mūsu dzīvokļos, veic mērījumu un tehnisko notikumu datu arhivēšanu.

Ierīces konstrukcija un darbības princips

Pastāv vairākas gudro gāzes skaitītāju izstrādes, ko veikuši ārvalstu speciālisti, kā arī vietējie speciālisti.

Tomēr, spriežot pēc informācijas par 2019. gada pirmo ceturksni, vietējie izstrādātāji vēl nav gatavi komerciālajā tirgū laist ierīces, kas pilnībā atbilstu visām gudras ierīces prasībām.

Ir vairākas vietējo uzņēmumu ierīces, kas aptuveni atgādina gudras gāzes uzskaites konstrukcijas:

• «Grands» – SPI G4 – G10;
• «Vektors» – T G4;
• SGBET «Sigma» G1,6 – G10;
• «Omega» ETK GSM G1,6 – G4;
• SGBU G1,6 – G6;
• BK-G ETe G4,G6;

Faktiski visas šīs ierīces ir veco mehānisko sistēmu prototipi, vienkārši papildināti ar elektronisku moduli. Attiecīgi tās nenodrošina pilnvērtīgu gudras ierīces funkcionalitāti.

Tomēr 2019. gada izstrādes pastāv, par ko mēs sīkāk runāsim tālāk.

Gāzes skaitītājs «Grands» – mēģinājums realizēt gudru ierīci. Rezultātā ierīce izrādījās darboties spējīga, bet nepietiekami atbilstoša visām patiesi inteliģentas elektronikas prasībām.

Importa mērīšanas moduļi, piemēram, firmas «Metrix» («Apator») produkti, principā atbilst izvirzītajām prasībām attiecībā uz intelektuālo nodrošinājumu.

Tomēr, kā apgalvo vietējie speciālisti, «Apator» un citu ārvalstu firmu gāzes skaitītāji neatbilst gāzes tilpuma mērījumiem standarta apstākļos (T = +20 °C, P = 101,3 kPa).

Variants #1 — plūsmas mērītāji «Metrix»

Par gudra gāzes skaitītāja paraugu importa ražojumā, iespējams, jau var kalpot daži jauni uzņēmuma «Apator» produkti no izstrādājumu sērijas «Metrix».

Jo īpaši uzmanības vērtas ir divas izstrādes: intelektuālais modulis «UniSmart» un hibrīdsistēma «GybridSmart».

Papildu moduļa klases «UniSmart» izskats, kas paredzēts parastas mehāniskās membrānas tipa gāzes uzskaites ierīces aprīkošanai

Pirmā izstrāde «UniSmart» tiek prezentēta kā papildu modulis, ar kuru tiek papildināta esošā uzskaites ierīce, piemēram, sērijas «UG». Modulis atbalsta protokolu (WMB) saskaņā ar standartu EN13757-4, tādējādi garantējot iespēju pieslēgt citu ražotāju iekārtas.

Modulis tiek pievienots tieši gāzes skaitītājam un funkcionāli darbojas līdzīgi herkonam (impulsu sensoram). Vienam mehāniskā skaitītāja bungas apgriezienam atbilst viens sensora impulss – tā tiek realizēta datu nolasīšanas funkcija ar moduli «UniSmart».

Lai pārraidītu nolasītos datus uz serveri, tiek organizēta radiokanāla darbība – modulī iebūvētā elektronika. Visi nepieciešamie moduļa darbības parametri ir iepriekš ieprogrammēti un saglabāti ierīces «programmatūrā» (atmiņas mikroshēmā). Programmatūras datus ir atļauts mainīt pēc nepieciešamības, tostarp attālināti.

Pilnveidota ierīce no «Smart» mērierīču sērijas, kas ir praktiski pilnvērtīgs komplekts, ietverot mērierīci, kas aprīkota ar digitālām intelektuālām funkcijām.

Otrā izstrāde – «GybridSmart». Ierīce būtībā ir pirmās ierīces «UniSmart» analogs, ar vienīgo atšķirību, ka šajā variantā tiek izmantota viengabala konstrukcija «divi vienā». Proti, gāzes skaitītājs un funkcionālais intelektuālais modulis veido vienotu komplektu.

Variants #2 — mikrotermālais viedais skaitītājs

Krievijas uzņēmuma «Tehnomers» (Arzamas pilsētā) jaunā izstrāde — tā ir mikrottermāla ierīce, kas paredzēta dabasgāzes caurplūdes tilpuma tiešiem mērījumiem.

Viedā plūsmas mērītāja ierīces īpatnības

Ierīce pilnībā atbilst standarta tilpuma vienību mērīšanas nosacījumiem (T= + 20 °C, P= 101,3 kPa). Parametri tiek pārraidīti uz attālinātu serveri ar mobilo sakaru sistēmu (GRPS).

Viedā gāzes skaitītāja – uzņēmuma «Tehnomers» produkta – struktūra: 1 – elektronikas plate; 2 – mikrottermāls sensors gāzes tilpuma mērīšanai; 3 – ierīces korpuss (alumīnijs); 4 – plastmasas vāks

Augšējā attēlā redzama mikrottermāla mērītāja konstrukcijas struktūra no viedo ierīču sērijas.

Kā redzams attēlā, ierīces galvenās sastāvdaļas ir:

• izturīgs uzticams korpuss;
• iebūvēts mikrottermāls sensors;
• elektronikas modulis;
• kontroles LCD displejs;
• elektronikas moduļa un displeja aizsargapvalks (vāks).

Elektronikas plate satur mikrokontrolleri, atbilstošu elektronisko komponentu savienojumu un pievienotu digitālo paneli (kontroles displejs). Plates elektronika nodrošina gan mērīšanas procedūru, gan datu veidošanas/pārraides procedūru (iebūvēts telemātikas modulis).

Kā darbojas mikrottermālais skaitītājs?

Skaitītāja konstrukcijā gāzes tilpuma plūsmas pārveidošanas ierīce ir mikrottermāls sensors. Konkrēti uzņēmuma «Tehnomers» izstrādē tiek izmantots SGM6xxx sērijas sensors (Šveices ražotāju produkts).

Tas mēra caurplūstošo vidi pēc kalorimetriskā principa. Tas ir izgatavots pēc MEMS tehnoloģijas, pateicoties kam tiek nodrošinātas augstas ekspluatācijas īpašības.

Mikrotermālā gāzes plūsmas mērīšanas sensora strukturālā shēma: 1 – darba kanāls; 2 – sildīšanas elements; 3 – silīcija plāksne (pamatne); 4 – izlīdzināšanas kanāls; 5 – temperatūras sensori; 6 – gāzes plūsma

Sensors darbojas šādi: uz dabiskās gāzes plūsmas ceļa (darba kanāls) uz silīcija pamatnes ir uzstādīts modulārs jutīgs elements, kas sastāv no sildītāja un pāris temperatūras sensoru. Ejošā gāzes plūsma tiek uzkarsēta tieši tajā daļā, kur ir uzstādīti temperatūras sensori.

Rezultātā ierobežotajai gāzes plūsmai ir nedaudz atšķirīga temperatūra, kā dēļ veidojas temperatūras starpība. Teorētiski tas ir diezgan sarežģīts fizikāls process, bet galvenais – tas darbojas, un ļoti kvalitatīvi, mērījumu precizitātes ziņā.

Variants #3 — gāzes skaitītājs viedkartei

Izmantojot uzņēmuma «Actaris» produktu kā piemēru, apskatīsim vēl vienu pilnīgi modernu ierīci, kas ir diafragmas gāzes skaitītājs, papildināts ar maksājumu izpildes kontroli.

Šīs konstrukcijas īpatnība – ierīces konstrukcijā ir noslēgvārsts, ar kuru automātiski tiek pārtraukta gāzes padeve, piemēram, avārijas situācijas brīdī.

Taču šis pats konstrukcijas elements veiksmīgi tiek izmantots bloķēšanai, ja patērētājs nemaksā par gāzes izņemšanu.

Mājsaimniecības gāzes uzskaites ierīces versija, papildināta ar viedkaršu nolasīšanas ierīci. Iebūvētais nolasīšanas modulis darbojas kā gāzes padeves bloķētājs gan avārijas, gan nesankcionētas piekļuves gadījumos, gan arī maksājuma kavējuma gadījumā.

Šādam plūsmas mērītājam konstrukcijas sastāvā ir ierīce datu nolasīšanai no kartes. Tā ir abonenta plastikāta viedkarte, kas ir kā papildinājums lietotāja uzstādītajam skaitītājam.

Neraugoties uz to, ka faktiski ir mehāniska gāzes patēriņa kontroles sistēma, pateicoties viedkaršu nolasīšanas moduļa uzstādīšanai, ierīce tika pārveidota par pusautomātisku sistēmu.

Lietotājam pietiek ievietot kredītviedkarti attiecīgajā slotā. Ierīce automātiski nolasa nepieciešamo informāciju un noraksta līdzekļus maksājumā par mājsaimniecības gāzes patēriņu. Ja līdzekļi ir beigušies un lietotājs savlaicīgi nav parūpējies par konta papildināšanu, tad viedskaitītājs nekavējoties pārtrauc gāzes padevi konkrētajam abonentam.

Gudrā mērītāja enerģijas padeve

Viedie plūsmas mērītāji, tāpat kā vienkāršie elektroniskie, ir pilnībā autonomas ierīces – tām nav nepieciešama papildu tīkla barošana. Ierīču autonomiju nodrošina pāris barošanas elementu – baterijas.

Proti, par galveno enerģijas elementu kalpo Li-SOC12 akumulators (litija-tionilhlorīds), bet par rezerves elementu – Li-MnO₂ baterija (litija-oksīda-mangāns).

Viedā gāzes skaitītāja galvenais enerģijas avots ir akumulatora elements, kura pamatā ir litija-tionilhlorīds (Li-SOC12). Tas nodrošina viedā mērierīces desmit gadu darbspēju.

Galvenā baterija nodrošina 3,6 voltu spriegumu, tā ir noņemama un pilnībā nomaināma sastāvdaļa. Otrā (rezerves) baterija ir stingri iebūvēta elektroniskās plates sastāvā, tāpēc tā nav nomaināma.

Šis 3 voltu barošanas avots tiek pievienots sistēmai galvenās baterijas nomaiņas brīdī, tādējādi nodrošinot ierīces tehnoloģisko parametru saglabāšanu.

Saskaņā ar ražotāja specifikāciju galvenā barošanas avota jauda ir pietiekama skaitītāja darbībai līdz 10 gadiem. Tāpēc akumulatora nomaiņa parasti sakrīt ar ierīču verifikācijas procedūru, ko veic ik pēc 5–6 gadiem. Rezerves baterijas darbspēja, ja nav galvenā akumulatora, tiek garantēta 1 gada laikā.

Jaunu skaitītāju uzstādīšanas noteikumi

Ņemot vērā ierīču ekspluatācijas apstākļu dažādību, gāzes skaitītājiem, tostarp viedajiem modeļiem, tiek izvirzītas atbilstošas izvietošanas normas attiecībā pret citām gāzes ierīcēm un uzstādīšanas noteikumi (prasības).

Ierīces uzstādīšanas procedūra, kas kontrolē patērēto sadzīves gāzes daudzumu, tradicionāli ietver atbilstošu normu un noteikumu izpildi. Viedajiem mūsdienu skaitītājiem šie noteikumi tiek nodrošināti bez grūtībām.

Jo īpaši, ierīcei, ko ražo «Tehnomers», prasības ir šādas:

1. Ierīce jāuzstāda slēgtās saimniecības telpās, ārkārtas gadījumā – ārā zem speciāli iekārtotas nojumes. Mērierīce ir droši jāaizsargā no tiešas saules starojuma un nokrišņu ietekmes.
2. Ierīci atļauts uzstādīt uz cauruļvadiem, kas izvietoti gan vertikāli, gan horizontāli, turklāt nav svarīgs leņķis, kādā tiek veikta uzstādīšana.
3. Ja uzstādīšana tiek veikta uz horizontālas vai vertikālas caurules posma, gāzes plūsmas virzienu caur skaitītāju atļauts neņemt vērā. Tas nozīmē, ka ierīci var novietot jebkurā virziena pozīcijā. Tomēr ražotājs iesaka ievērot virzienu saskaņā ar norādi uz skaitītāja korpusa.
4. Nav pieļaujama skaitītāja uzstādīšana gāzes caurules zemākajos punktos, jo šādā uzstādīšanas variantā rodas kondensāta uzkrāšanās risks.
5. Ja kontroles paraugi liecina, ka sadzīves gāzes sastāvā ir ūdens, kontroles mērierīce jāuzstāda uz vertikāli novietota cauruļvada, izvēloties plūsmas virzienu no augšas uz leju.

Plānojot jauna gāzes skaitītāja uzstādīšanu konkrētā vietā dzīvokļos, jānodrošina mērierīces aizsardzība pret iespējamiem triecieniem, vibrācijām un citām mehāniskām ietekmēm.

Tāpat, ja plūsmas mērītājs tiek pārvietots, nedrīkst aizmirst par apstiprinātajiem pārvietošanas noteikumiem.

Gāzes plūsmas viedais skaitītājs no ierīču sērijas «SMT Smart G4» un pēcuzstādīšanas «reģistrācijas» punkti: 1 – verificējošās organizācijas plombas stiprinājuma punkts; 2 – patērētājam gāzi piegādājošās organizācijas kontroles plombas stiprinājuma punkts; 3 – ierīces ieplūdes savienotāja plombēšanas punkts.

Uzstādīšanas prasības nenosaka konkrētu caurules nominālo diametru, tāpat arī netiek noteikti noteikumi par plūsmas mērītāja un cauruļu savienojumu ass izlīdzināšanu. Tāpat nav konkrētu prasību attiecībā uz cauruļu apaļuma pakāpi un pakāpju esamību skaitītāja savienojuma vietās ar gāzes cauruli.

Sagatavošana ekspluatācijai un palaišana

Saskaņā ar noteiktajiem noteikumiem, viedā skaitītāja pēcuzstādīšanas sagatavošana iedarbināšanai ietver uzstādītā mezgla hermētiskuma pārbaudes procedūru.

Šim nolūkam tiek izmantoti standarta līdzekļi – mājas apstākļos ziepju putas, profesionāli – gāzes noplūdes sensori.

Pēc pārbaudes ierīce tiek nodota ekspluatācijā. Ieteicamā iedarbināšanas metode ir pakāpeniska gāzes slēgkrāna atvēršana līnijā, kurā uzstādīts skaitītājs.

Jānodrošina, lai viedā mērītāja darba zona tiktu piepildīta bez strauja spiediena pieauguma, lai ar pneimatisku triecienu nesabojātu sistēmas jutīgos komponentus.

Iesakām arī iepazīties ar gāzes skaitītāju normām un plombēšanas noteikumiem.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Jaunums vienmēr nedaudz biedē potenciālos lietotājus vai patērētājus. Tomēr no tehnoloģiskā progresa nekur nevar izvairīties. Turklāt tehnoloģijas būtiski uzlabo pakalpojumu komponenti.

Uzstādot viedo gāzes skaitītāju savā dzīvoklī, potenciālais patērētājs atbrīvojas no pastāvīgas datu uzraudzības un informācijas nosūtīšanas pienākuma. Tas ir vienkārši uzstādāms un lietojams, ārkārtīgi nepretenciozs apkalpošanā.

Un ko Jūs domājat par vecu skaitītāju nomaiņu pret jauniem viedajiem plūsmas mērītājiem? Ja Jūs izmantojat šādu viedo uzskaites ierīci, dalieties ar citiem mūsu vietnes apmeklētājiem savā pieredzē, pastāstiet par priekšrocībām un trūkumiem, kas atklāti ekspluatācijas laikā. Paudiet savu viedokli, piedalieties diskusijās un pārrunās – saziņas forma atrodas zemāk.