Medidores de gás inteligentes: como os medidores de fluxo inteligentes são organizados e funcionam + recursos de instalação de novos medidores

As tecnologias digitais abrem novas oportunidades para obter informações precisas sobre o consumo de eletricidade, água, gás e outros recursos energéticos consumidos pela população. E agora, o mercado oferece aos consumidores medidores de gás inteligentes capazes de medir o fluxo com alta precisão.

Além disso, além de medições precisas, uma nova classe de dispositivos fornece uma transferência completa de informações contábeis sem envolver pessoas - consumidores de gás. Mas como funciona esse contador e é possível instalá-lo com suas próprias mãos?

Estas são as questões que abordaremos em nosso artigo - consideraremos o dispositivo e o princípio de operação dos novos medidores, falaremos sobre as regras de instalação e preparação para a operação. O material apresentado é complementado por fotos e vídeos temáticos.

O que é um medidor inteligente?

Vamos tentar descobrir juntos o que é um novo medidor de gás inteligente e como ele funciona. Portanto, o termo “inteligente”, aplicado a um novo dispositivo de medição, deve ser considerado simplesmente como uma funcionalidade da eletrônica moderna baseada em um microprocessador.

O controle por microprocessador (de fato, por computador) de vários tipos de equipamentos é um fenômeno que já se tornou comum. Agora, a virada veio diretamente para os dispositivos de medição de gás, que até recentemente, na maioria das vezes, ainda permanecem mecânicos. Mas se combinarmos o controle inteligente com a função contábil, obteremos um contador inteligente.

Um exemplo de um dispositivo de medição de gás com um princípio de operação mecânico. Esses dispositivos não atendem plenamente às necessidades da economia nacional moderna.

Se implementarmos a idéia de instalar medidores de gás totalmente inteligentes, obteremos uma grande inovação no campo da medição de consumo de gás pela população. Também recomendamos que você se familiarize com padrões de consumo de gás.

No caso da instalação de dispositivos de medição inteligentes, é fornecido:

• alta precisão das medições;
• alto grau de confiabilidade dos dispositivos;
• proteção confiável contra acesso não autorizado;
• universalidade de instalação;
• transferência automática de informações.

O novo dispositivo inteligente pode realmente ser considerado "inteligente", dada a capacidade de realizar medições de volume de gás independentemente da pressão, realizar autotestes, detectar remotamente e registrar influências externas.

Medidor de gás inteligente determina independentemente as características gás domésticoao entrar em nossos apartamentos, mantém um arquivo de informações sobre medições e eventos técnicos.

Design do dispositivo e princípio de operação

Existem vários medidores de gás inteligentes desenvolvidos por especialistas de países estrangeiros e especialistas nacionais.

No entanto, a julgar pelas informações do primeiro trimestre de 2019, os desenvolvedores domésticos ainda não estão prontos para trazer dispositivos ao mercado comercial que atendam totalmente a todos os requisitos de um dispositivo inteligente.

Existem vários dispositivos de empresas domésticas, que se assemelham aproximadamente a projetos de medição inteligente de gás:

• "Grand" - SPI G4 - G10;
• "Vetor" - T G4;
• SGBET Sigma G1.6 -G10;
• ETK GSM "Omega" G1,6 - G4;
• SGBU G1.6 - G6;
• BK-G ETe G4, G6;

De fato, todos esses dispositivos são um protótipo de sistemas mecânicos antigos, simplesmente complementados por um módulo eletrônico. Consequentemente, eles não fornecem a funcionalidade completa de um dispositivo inteligente.

No entanto, existem desenvolvimentos para 2019, que discutiremos em detalhes abaixo.

Grand gas meter - uma tentativa de implementar um dispositivo inteligente. Como resultado, o dispositivo acabou funcionando, mas não atendendo suficientemente a todos os requisitos de componentes eletrônicos verdadeiramente inteligentes

Módulos de medição importados, por exemplo, produtos Metrix (Apator), em princípio, atendem aos requisitos estabelecidos para suporte intelectual.

No entanto, de acordo com especialistas nacionais, os medidores de gás Apator e outras empresas estrangeiras não correspondem às medições de volume de gás para condições padrão (T = +20 ° C, P = 101,3 kPa).

Opção 1 - Medidores de vazão Metrix

Talvez alguns novos produtos Apator da gama Metrix já possam ser um exemplo de um medidor de gás inteligente importado do exterior.

Em particular, dois desenvolvimentos merecem atenção: o módulo inteligente UniSmart e o sistema híbrido GybridSmart.

Aparência de um módulo auxiliar da classe UniSmart, projetado para equipar um dispositivo convencional de medição de gás de membrana mecânica

O primeiro desenvolvimento do UniSmart é apresentado como um módulo auxiliar, que complementa um medidor existente, por exemplo, a série UG. O módulo suporta o protocolo (WMB) da norma EN13757-4, que garante a capacidade de conectar-se a equipamentos de outros fabricantes.

O módulo é conectado diretamente ao medidor de gás e funciona funcionalmente como um interruptor de palheta (sensor de pulso). Uma volta do contador mecânico corresponde a um pulso do sensor - é assim que o módulo UniSmart lê os dados.

Sob a transmissão de dados lidos para o servidor, o trabalho do canal de rádio é organizado - os componentes eletrônicos incorporados ao módulo. Todos os parâmetros necessários do módulo são pré-programados e armazenados no "firmware" do dispositivo (chip de memória). É permitido alterar os dados do firmware, se necessário, inclusive remotamente.

Um dispositivo mais avançado da série Smart de dispositivos de medição, representando um conjunto quase completo, incluindo um dispositivo de medição equipado com funções inteligentes digitais

O segundo desenvolvimento é o GybridSmart. Na verdade, o dispositivo é um análogo do primeiro dispositivo UniSmart, com a única diferença de que todo o design dois em um é usado nesta versão. Ou seja, um medidor de gás e um módulo inteligente funcional compõem um único conjunto.

Opção 2 - medidor inteligente microtérmico

Um novo desenvolvimento da empresa russa Technomer (Arzamas) é um dispositivo microtérmico projetado para realizar medições diretas do volume de passagem do gás natural.

Recursos inteligentes do medidor de vazão

O dispositivo está em total conformidade com as condições padrão para medir unidades de volume (T = + 20 ° C, P = 101,3 kPa). Os parâmetros são transferidos para o servidor remoto pelo sistema de comunicações celulares (GRPS).

A estrutura de um medidor de gás inteligente - um produto fabricado pela empresa Technomer: 1 - placa eletrônica; 2 - sensor com propriedades microtérmicas para medir o volume de gás; 3 - caixa do instrumento (alumínio); 4 - cobertura plástica

Na foto acima, a estrutura da estrutura do medidor microtérmico da série de dispositivos inteligentes.

Como pode ser visto na imagem, os principais componentes do dispositivo são:

• caso confiável forte;
• sensor microtérmico embutido;
• módulo eletrônico;
• controle display LCD;
• tampa protetora (tampa) do módulo eletrônico e da tela.

A placa eletrônica contém um microcontrolador, a ligação correspondente de componentes eletrônicos e um display digital conectado (display de controle). Os componentes eletrônicos da placa fornecem o procedimento de medição e o procedimento para gerar / transmitir dados (módulo de telemetria embutido).

Como funciona um medidor microtérmico?

Um sensor microtérmico atua como um dispositivo de conversão para fluxo volumétrico de gás no design do medidor. Especificamente, no desenvolvimento da empresa Technomer, é utilizado um sensor da série SGM6xxx (um produto de fabricantes suíços).

Mede o meio que passa com o princípio calorimétrico. Feito pela tecnologia MEMS, que garante alto desempenho.

Diagrama em bloco de um sensor microtérmico para medir o fluxo de gás: 1 - canal de trabalho; 2 - elemento de aquecimento; 3 - bolacha de silicone (substrato); 4 - canal de equalização; 5 - sensores de temperatura; 6 - fluxo de gás

O sensor funciona da seguinte maneira: no caminho do fluxo de gás natural (canal de trabalho), um elemento sensível modular é instalado no substrato de silicone, consistindo em um aquecedor e um par de sensores de temperatura. O fluxo de gás que passa é aquecido diretamente na parte em que os sensores de temperatura estão instalados.

Como resultado, o fluxo limitado de gás tem uma temperatura ligeiramente diferente, devido à qual é formada uma diferença de temperatura. Teoricamente, esse é um processo físico bastante complicado, mas o principal é que ele funciona, e de maneira muito qualitativa, em termos de precisão da medição.

Opção nº 3 - medidor de gás para um cartão inteligente

Usando o produto da empresa Actaris como exemplo, considere outro dispositivo completamente moderno, que é um medidor de gás de diafragma, complementado pelo controle de execução de pagamento.

Uma característica desse design é a presença de uma válvula de fechamento no design do dispositivo, que desliga automaticamente o suprimento de gás, por exemplo, no momento de uma emergência.

No entanto, esse mesmo elemento estrutural é utilizado com êxito para bloquear em caso de não pagamento pelo consumidor para amostragem de gás.

Versão de um medidor de gás doméstico complementado por um leitor de cartão inteligente. O módulo de leitura integrado atua como bloqueador de gás, tanto em caso de acidente, acesso não autorizado ou em caso de atraso no pagamento

Esse medidor de vazão possui, como parte do projeto, um dispositivo para ler dados do cartão. Refere-se ao cartão inteligente de plástico do assinante, que é um complemento ao contador instalado pelo usuário.

Apesar do fato de existir um sistema mecânico de controle de consumo de gás, graças à instalação de um módulo leitor de cartão inteligente, o dispositivo foi transformado em um sistema semi-automático.

Basta que o usuário insira um cartão inteligente de crédito no slot correspondente. O dispositivo lê automaticamente as informações necessárias e retira fundos em pagamento pelo consumo de gás doméstico.Se os fundos acabarem e o usuário não tiver atendido atempadamente a reposição da conta, o medidor inteligente interromperá imediatamente o suprimento de gás para um assinante específico.

Medidor de energia medidor inteligente

Os medidores de vazão inteligentes, como os eletrônicos simples, são completamente autônomos - eles não requerem o uso de energia elétrica adicional. A autonomia dos dispositivos fornece um par de baterias - baterias.

Em particular, o principal elemento energético é a bateria Li-SOC12 (cloreto de lítio-tionil), enquanto a bateria Li-MnO é a bateria reserva.₂ (óxido de lítio e manganês).

A principal fonte de energia de um medidor de gás inteligente é uma célula da bateria de cloreto de tionil de lítio (Li-SOC12). Fornece desempenho de dez anos para dispositivo de medição inteligente

A bateria principal fornece uma voltagem de 3,6 volts, é um componente removível e totalmente substituível. A segunda bateria (de reserva) é montada rigidamente na placa de circuito eletrônico e, portanto, não fornece intercambiabilidade.

Essa tensão de alimentação de 3 volts é conectada ao sistema no momento da substituição da bateria principal, o que garante a segurança dos parâmetros tecnológicos do dispositivo.

De acordo com as especificações do fabricante, a fonte de alimentação principal é suficiente para o medidor funcionar por até 10 anos. Portanto, a substituição da bateria, em regra, coincide com o procedimento de calibração do instrumento, que geralmente é realizado a cada 5-6 anos. A bateria de reserva, desde que não haja bateria principal, é garantida por 1 ano.

Regras para instalação de novos medidores

Dadas as condições ambíguas de operação dos instrumentos, os medidores de gás correspondentes, incluindo projetos "inteligentes", são apresentados com as padrões de colocação em relação a outros aparelhos a gás e regras de instalação (requisitos).

O procedimento de instalação do dispositivo de controle para os volumes consumidos de gás doméstico é tradicionalmente acompanhado pela implementação das normas e regras relevantes. Para medidores modernos e inteligentes, essas regras são facilmente aplicadas.

Em particular, para o dispositivo fabricado pela Technomer, os requisitos são os seguintes:

1. O dispositivo deve ser montado em salas de serviço fechadas, em casos extremos - na rua, sob um toldo especialmente equipado. O medidor deve ser confiável e protegido da luz solar direta e da precipitação.
2. É permitido montar o dispositivo em tubulações dispostas vertical e horizontalmente, não importa em que ângulo a instalação é realizada.
3. Se a instalação for feita em uma seção de tubo horizontal ou vertical, a direção do fluxo de gás através do medidor poderá ser ignorada. Ou seja, o dispositivo pode ser colocado em qualquer posição na direção. No entanto, o fabricante recomenda seguir a direção de acordo com o ponteiro no corpo do medidor.
4. Não é permitido instalar o medidor nos pontos mais baixos do tubo de gás, pois nesta versão da instalação existe o risco de acumulação de condensação.
5. Se as amostras de controle mostrarem a presença de água no gás doméstico, o medidor de controle deve ser montado em uma tubulação localizada verticalmente, escolhendo a direção do fluxo de cima para baixo.

Ao prever a instalação em um local específico de um novo medidor de gás em apartamentos, é necessário proteger o medidor de possíveis choques, vibrações e outras influências mecânicas.

Além disso, no caso de transferência de medidor de vazão Não se esqueça das regras de transferência aprovadas.

Medidor de fluxo de gás inteligente da série de dispositivos SMT Smart G4 e pontos de “registro” pós-instalação: 1 - ponto de fixação do selo da organização de verificação; 2 - ponto de fixação do selo de controle da organização que fornece gás ao consumidor; 3 - ponto de vedação da conexão de entrada do dispositivo

Os requisitos de instalação não estipulam um valor específico para o diâmetro nominal do tubo, nem estipulam as regras para observar o alinhamento do medidor de vazão e dos bicos dos tubos. Também não há requisitos específicos para o grau de circularidade dos tubos, a presença de bordas nos pontos de interface do medidor com o tubo de gás.

Preparação para operação e start-up

De acordo com as regras estabelecidas, a preparação pós-instalação de um medidor inteligente para inicialização envolve o procedimento de verificação de vazamentos no conjunto montado.

Para isso, são utilizados meios padrão - em casa, espuma de sabão, profissionalmente - sensores de vazamento de gás.

Após a verificação, o dispositivo é colocado em operação. Método de partida recomendado - abertura suavetorneira de gás na linha em que o medidor está instalado.

É necessário garantir que a área de trabalho do medidor inteligente seja preenchida sem um aumento acentuado da pressão, para não danificar os componentes sensíveis do sistema com um choque pneumático.

Também recomendamos que você se familiarize com as regras e regras de vedação medidores de gás.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

A novidade sempre assusta um pouco os usuários ou consumidores em potencial. No entanto, não há como escapar do progresso tecnológico. Além disso, as tecnologias avançam significativamente o componente de serviço.

Ao instalar um medidor de gás inteligente em seu próprio apartamento, um consumidor em potencial se isenta da tarefa de monitorar constantemente os dados e transmitir informações para o local da investigação. É fácil de instalar e usar, extremamente exigente para manter.

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