Умные счетчики газа: как устроены и работают умные расходомеры + особенности монтажа новых счетчиков

Современные цифровые технологии предоставляют широкие возможности для точного мониторинга расхода электричества, воды, газа и прочих ресурсов, потребляемых населением. В настоящее время на рынке появились интеллектуальные газовые счетчики, которые обладают высокой точностью измерений.

Кроме точных показаний, этот новый класс устройств обеспечивает автоматическую передачу данных без необходимости участия пользователей. Но как функционирует такой счетчик и можно ли установить его самостоятельно?

В данной статье мы рассмотрим, как устроены и как работают новые газовые счетчики, обсудим правила их установки и подготовки к использованию. Также мы добавим тематические фотографии и видеоматериалы для лучшего понимания.

Умные газовые счетчики имеют встроенные датчики, которые измеряют объем газа и осуществляют его цифровую обработку. Они могут использовать различные технологии передачи данных, такие как радиосигнал, сотовая связь или интернет. Это позволяет передавать информацию о расходе газа в режиме реального времени, что значительно упрощает процесс учета для пользователей и поставщиков услуг.

Монтаж умного счетчика требует соблюдения определенных норм и правил. Важно убедиться, что установка производится квалифицированными специалистами, так как неправильный монтаж может привести к неполадкам в работе устройства и даже к аварийным ситуациям. На этапе подготовки к установке необходимо проверить наличие всех необходимых сертификатов и соответствие счетчика стандартам безопасности.

Также стоит обратить внимание на функциональные возможности умного счетчика. Многие из них поддерживают мобильные приложения, которые позволяют пользователям следить за своим расходом газа, устанавливать бюджет и получать уведомления о превышении потребления. Эти функции делают использование счетчика более удобным и информативным.

Кроме того, умные счетчики могут интегрироваться в систему «умный дом», что позволяет организовать единое управление всеми ресурсами в доме. Это делает управление потреблением более эффективным и способствует экономии средств.

Что представляет собой «умный» расходомер?

Давайте подробнее выясним, что представляет собой новый умный газовый счетчик и каким образом он работает. Под термином «умный» в контексте этих измерительных приборов подразумевается функциональность современных электроники и микропроцессорной техники.

Использование микропроцессорного управления, по сути, аналогичного компьютерам, стало привычным явлением для устройств различных типов. Теперь настала очередь и газовых счетчиков, которые до недавнего времени в основном оставались механическими. Совместив умные технологии с функциями учета, мы получаем так называемый умный счетчик.

Взглянем на механические измерительные приборы. Они не полностью соответствуют требованиям современного хозяйства.

Внедрение полностью автоматизированных газовых счетчиков станет значительным шагом вперед в учетах расхода газа для населения. Рекомендуем ознакомиться также с установленными нормами потребления газа.

При установке интеллектуальных счетчиков обеспечивается:

• высокая точность измерений;
• долговечность и надежность устройств;
• защита от несанкционированного доступа;
• простота установки;
• автоматическая передача данных;
• возможность интеграции с системами умного дома;
• информация о состоянии устройства и предупреждения о необходимости технического обслуживания;
• снижение затрат на обслуживание и контроль за расходами.

Новый интеллектуальный газовый счетчик можно смело назвать «умным», так как он способен проводить измерения объема газа, не зависящие от давления, а также осуществлять самодиагностику и дистанционно фиксировать внешние факторы.

Предусмотрено, что умный счетчик сам определяет характеристики бытового газа, поступающего в квартиры, и сохраняет информацию об измерениях и технических событиях. Система может также предоставлять пользователям доступ к данным через мобильные приложения или веб-порталы, что упрощает контроль за расходом и планирование бюджета на коммунальные услуги.

Конструкция прибора и принцип работы

Существует множество разработок умных газовых счетчиков как зарубежной, так и российской разработки.

Тем не менее, согласно данным первого квартала 2019 года, отечественные производители пока не готовы предложить на рынок устройства, полностью соответствующие всем критериям умных приборов.

Некоторые устройства от местных компаний представляют собой близкие к умным конструкции учета газа:

• «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;

В большинстве случаев эти приборы являются модернизированными версиями устаревших механических систем, дополненных электронными модулями. Это означает, что их функциональность не достигает уровня настоящего умного прибора.

Тем не менее, существуют разработки 2019 года, которые мы подробно рассмотрим далее.

Газовый счетчик «Гранд» — это первая попытка создания умного устройства. Он функционирует, но все еще не отвечает всем требованиям современности.

Импортные газовые счетчики, например, от компании «Metrix» («Apator»), в принципе соответствуют заявленным требованиям по интеллектуальным функциям.

Однако, как отмечают российские специалисты, газовые счетчики «Apator» и других зарубежных брендов не соответствуют стандартам измерений объема газа в условиях (Т = +20 °C, P = 101,3 кПа).

Вариант #1 — расходомеры «Metrix»

Примером умного газового счетчика иностранного производства могут послужить новейшие продукты компании «Apator» из линии «Metrix».

В частности, заслушивают две разработки: интеллектуальный модуль «UniSmart» и гибридная система «GybridSmart».

Внешний вид дополнительного модуля «UniSmart», предназначенного для дополнения механического газового счетчика мембранного типа

Первая разработка «UniSmart» представлена как вспомогательный модуль, который добавляется к существующему счетчику, например, серии «UG». Этот модуль поддерживает протокол (WMB) стандарта EN13757-4, обеспечивая возможность подключения к оборудованию других брендов.

Модуль подключается к счетчику газа и функционирует подобно датчику импульсов. Один полный оборот механического счетчика генерирует один импульс — это и есть процесс считывания данных.

Передача собранных данных осуществляется через радиоканал, встроенный в модуль. Все параметры, необходимые для работы устройства, запрограммированы и сохранены в памяти (микросхема). Прошивку модуля можно обновлять удаленно при необходимости.

Более современное устройство из серии «Smart» представляет собой практически полноценный комплект, который включает в себя измерительное устройство с цифровыми интеллектуальными функциями

Вторая разработка — «GybridSmart». Этот прибор аналогичен «UniSmart», но в данном случае речь идет о конструкции «два в одном». То есть газовый счетчик и функциональный интеллектуальный модуль объединены в одно целое.

Вариант #2 — микротермальный смарт счетчик

Еще одна новинка от российской фирмы «Техномер» (г. Арзамас) — это микротермальное устройство, предназначенное для непосредственных измерений объема природного газа.

Особенности умного расходомера

Прибор полностью соответствует стандартам для измерения объема (Т= + 20 °C, P= 101,3 кПа). Передача данных осуществляется на удаленный сервер через сотовую связь (GRPS).

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

На изображении выше представлена структура конструкции микротермального измерителя из серии умных приборов.

Главными компонентами устройства являются:

• прочный и надежный корпус;
• встроенный микротермальный сенсор;
• модуль электроники;
• жидкокристаллический дисплей;
• защитный кожух (крышка) для электроники и дисплея.

Электронная плата включает микроконтроллер с необходимыми компонентами и цифровой экран (дисплей). Электроника отвечает как за процесс измерения, так и за формирование/передачу данных (встроенный телеметрический модуль).

Как функционирует микротермальный счетчик?

Ключевым элементом, который преобразует объем газа в данном счетчике, является микротермальный датчик. В разработке компании «Техномер» применяется датчик серии SGM6ххх (изготовленный швейцарскими производителями).

Принцип работы заключается в калориметрическом измерении проходящего газа. Он создан с использованием технологии MEMS, что гарантирует высокие эксплуатационные характеристики.

Структурная схема микротермального сенсора выглядит следующим образом: 1 – рабочий канал; 2 – элемент нагрева; 3 – кремниевая подложка; 4 – уравнительный канал; 5 – температурные датчики; 6 – газовый поток.

Сенсор работает следующим образом: в рабочем канале, по которому проходит газ, размещен модульный чувствительный элемент с нагревателем и парой температурных датчиков. Газ проходит через этот участок и нагревается.

В результате, температура газа изменяется, создавая температурные различия. Этот процесс сложно описать с точки зрения физики, но главное — это эффективно работает, обеспечивая высокую точность измерений.

Вариант #3 — газовый счетчик со смарт-картой

Рассмотрим еще одно современное устройство на примере продукта компании «Actaris», представляющего собой диафрагменный газовый счетчик с контролем платежей.

Уникальность данной конструкции заключается в наличии запорного клапана, который автоматически блокирует подачу газа, например, в случае аварии.

Однако этот элемент также служит для отключения газа в случае неуплаты потребителем.

Это бытовой газовый счетчик, который оснащен устройством считывания смарт-карт. Эта пластиковая карта для абонентов идет в комплекте к счетчику, установленному пользователем.

Хотя внутри остается механическая система контроля расходования газа, установка модуля чтения смарт-карт позволяет превратить устройство в полуавтоматизированный прибор.

Для начала пользователю требуется вставить свою кредитную смарт-карту в специальное гнездо устройства. Прибор автоматически считывает необходимые данные и производит списание средств за употребление газа. В случае, если средства на счете исчерпаны и пользователь не успел пополнить баланс, умный счетчик немедленно прекращает подачу газа конкретному абоненту.

Энергетическая подпитка умного измерителя

Современные умные счетчики, как и обычные электронные модели, функционируют автономно, не требуя подключения к внешнему источнику питания. Их независимость обеспечивается за счет наличия двух батарей.

Основной элемент питания — литий-тионилхлоридный аккумулятор Li-SOC12, в то время как в качестве резервного используется батарея Li-MnO₂ (литий-марганец оксид).

Главным источником энергии для умного газового счетчика является аккумулятор Li-SOC12, который обеспечивает технологии работоспособность устройства на протяжении десяти лет.

Основной аккумулятор выдает напряжение 3,6 вольта и легко заменяем. Резервная батарея, напротив, жестко интегрирована в плату устройства, что исключает возможность её замены.

Резервный компонент с напряжением 3 вольта подключается к системе во время замены основного аккумулятора, что позволяет сохранить технологические параметры устройства.

Согласно заявлению производителя, основного источника питания достаточно для безупречной работы счетчика сроком до 10 лет. Следовательно, замена батареи обычно совпадает с проведением поверки, которая, как правило, осуществляется каждые 5-6 лет. Что касается резервного источника, его работоспособность гарантирована в течение одного года при отсутствии основного аккумулятора.

Правила установки новых счетчиков

Учитывая различные условия работы устройств, к газовым счетчикам, включая умные, предъявляются определенные требования к их установке по отношению к другим газовым приборам.

Процесс установки устройства для контроля потребления газа всегда сопровождается соблюдением нормативных требований. В случае современных умных счетчиков, этот процесс проходит без особых затруднений.

В частности, требования к установке приборов компании «Техномер» изложены ниже:

1. Устройство необходимо устанавливать в закрытых помещениях, а при отсутствии такой возможности — на улице под специальным навесом. Прибор следует защитить от воздействия солнечных лучей и осадков.
2. Допускается монтирование устройства на трубопроводах как в вертикальном, так и в горизонтальном положении, независимо от угла установки.
3. При установке на горизонтальной или вертикальной трубе, направление потока газа через счетчик не нужно учитывать. Однако производитель рекомендует следовать указателям, расположенным на корпусе устройства.
4. Устанавливать счетчик нельзя в низких точках трубопровода, так как это может привести к накоплению конденсата.
5. Если контрольные пробы показывают наличие воды в газе, то учетный прибор следует устанавливать на вертикальном трубопроводе с потоком сверху вниз.

При установке нового газового счетчика в квартире необходимо помнить о защите устройства от возможных ударов, вибраций и других механических воздействий.

При переносе счетчика нужно учитывать существующие правила переноса.

Умный газовый счетчик из серии «СМТ Смарт G4» требует особого внимания на этапе установки: 1 — точка крепления пломбы компании, проводящей поверку; 2 — место установки контрольной пломбы газопоставляющей организации; 3 — точка пломбирования входного штуцера устройства.

В предписаниях по установке не указаны точные размеры условного диаметра трубы, а также не содержатся требования по соосности патрубков расходомера и трубопроводов, или по округлым формам труб и наличию уступов на стыках между счетчиком и трубой.

Подготовка к эксплуатации и запуск

Согласно установленным стандартам, перед введением умного счетчика в эксплуатацию необходимо удостовериться в его герметичности.

Для этого могут использоваться стандартные методы — например, мыльная пена в домашних условиях, или специальные датчики утечки газа профессионального уровня.

После успешной проверки устройство вводится в эксплуатацию. Рекомендуется открывать запорный газовый кран постепенно, чтобы избежать резкого повышения давления и повреждения чувствительных элементов.

Также стоит ознакомиться с правилами опломбировки газовых счетчиков.

Выводы и полезное видео по теме

Современные технологии могут вызывать опасения у пользователей, однако невозможно игнорировать прогресс. Более того, высокие технологии значительно улучшают сервисные аспекты.

Установив умный газовый счетчик в своей квартире, потребитель избавляется от необходимости постоянно следить за данными и передавать их по требованию. Такой прибор прост в установке, эксплуатации и необременителен в обслуживании.

Как вы относитесь к замене старых счетчиков новыми умными моделями? Если у вас уже есть опыт использования такого устройства, не стесняйтесь делиться им с посетителями нашего сайта, рассказывая о преимуществах и недостатках, которые вы заметили в процессе эксплуатации. Выражайте свое мнение, участвуйте в обсуждениях — форма для связи расположена ниже.