デジタルテクノロジーは、電気、水道、ガス、および人口によって消費される他のエネルギーリソースの消費に関する正確な情報を取得するための新しい機会を開きます。そして現在、市場は、流量を高精度で測定できるスマートガスメーターを消費者に提供しています。
さらに、正確な測定に加えて、新しいクラスのデバイスは、ガス消費者である人々を巻き込むことなく、会計情報の完全な転送を提供します。しかし、そのようなカウンターはどのように機能し、自分の手でインストールすることは可能ですか?
これらは私たちの記事で提起する質問です-新しいメーターのデバイスと操作の原理を検討し、設置のルールと操作の準備について話します。提示された資料は、テーマ別の写真とビデオで補足されています。
スマートメーターとは?
新しいスマートガスメーターとは何か、それがどのように機能するかを一緒に考えてみましょう。したがって、新しい測定デバイスに適用される「スマート」という用語は、マイクロプロセッサに基づく最新の電子機器の機能として単純に見なされるべきです。
マイクロプロセッサ(実際にはコンピュータ)によるさまざまな種類の機器の制御は、すでに一般的になっている現象です。現在、ガス計量装置に直接移行していますが、最近までほとんどの場合機械式のままでした。しかし、スマート制御と会計機能を組み合わせると、スマートカウンターになります。
機械的動作原理を備えたガス測定装置の例。このようなデバイスは、現代の国民経済のニーズを完全には満たしていません。
完全にスマートなガスメーターを設置するという考えを実装すれば、人口によるガス消費量測定の分野で大きな進歩を遂げるでしょう。また、ガス消費基準を理解することをお勧めします。
スマートメータリングデバイスのインストールの場合、それは提供されます:
- 高精度の測定;
- デバイスの高度な信頼性。
- 不正アクセスに対する信頼できる保護。
- インストールの普遍性;
- 情報の自動転送。
新しいインテリジェントデバイスは、圧力とは無関係にガス量測定を実行し、セルフテストを実行し、外部の影響をリモートで検出および記録する機能を備えているため、「スマート」と考えることができます。
スマートガスメーターは、アパートメントに供給される家庭用ガスの特性を個別に判断し、測定値と技術イベントに関する情報のアーカイブを維持します。
デバイスの設計と動作原理
外国の専門家や国内の専門家によって開発された多くのスマートガスメーターがあります。
ただし、2019年の第1四半期の情報から判断すると、国内の開発者はスマートデバイスのすべての要件を完全に満たすデバイスを商用市場に投入する準備がまだできていません。
国内企業のデバイスはいくつかあり、ほぼスマートガスメータリング設計に似ています。
- 「グランド」-SPI G4-G10;
- 「ベクター」-T G4;
- SGBET Sigma G1.6 – G10;
- 「オメガ」ETK GSM G1,6-G4;
- SGBU G1.6-G6;
- BK-G ETe G4、G6;
実際、これらのデバイスはすべて、古い電子システムのプロトタイプであり、単に電子モジュールが追加されています。したがって、スマートデバイスのすべての機能を提供するわけではありません。
それにもかかわらず、2019年の開発があります。これについては以下で詳しく説明します。
グランドガスメーター-スマートデバイスの実装の試み。その結果、デバイスは機能していることが判明しましたが、真にインテリジェントな電子機器のすべての要件を十分に満たしていませんでした
インポートされた測定モジュール、たとえばMetrix(Apator)製品は、原則として、知的サポートの規定要件を満たしています。
ただし、国内の専門家によると、アプターガスメーターや他の外国企業は、標準条件(T = +20°C、P = 101.3 kPa)のガス量測定に対応していません。
オプション#1-Metrix流量計
おそらく、Metrixシリーズの製品のいくつかの新しいApator製品は、すでに海外から輸入されたスマートガスメーターの例である可能性があります。
特に、「UniSmart」インテリジェントモジュールと「GybridSmart」ハイブリッドシステムの2つの開発が注目に値します。
従来の機械式膜式ガス計量装置を装備するために設計された、UniSmartクラスの補助モジュールの外観
最初のUniSmart開発は、既存のメーター、たとえばUGシリーズを補足する補助モジュールとして提供されます。このモジュールは、EN13757-4規格のプロトコル(WMB)をサポートします。これにより、他のメーカーの機器への接続が保証されます。
モジュールはガスメーターに直接接続され、機能的にはリードスイッチ(パルスセンサー)のように機能します。メカニカルカウンターの1回転は、センサーの1パルスに対応します。これが、UniSmartモジュールがデータを読み取る方法です。
読み取りデータをサーバーに送信すると、モジュールに組み込まれた電子機器である無線チャネルの機能が編成されます。モジュールに必要なすべてのパラメータは事前にプログラムされており、デバイス(メモリチップ)の「ファームウェア」に保存されています。必要に応じて、リモートを含めてファームウェアデータを変更できます。
スマートメータリングデバイスのより高度なデバイスで、デジタルインテリジェント機能を備えた測定デバイスを含む、ほぼ完全なアセンブリを表します
2番目の開発はGybridSmartです。実際、このデバイスは最初のUniSmartデバイスのアナログですが、唯一の違いは、このバージョンでは2イン1デザイン全体が使用されていることです。つまり、ガスメーターと機能的なインテリジェントモジュールが1つのアセンブリを構成します。
オプション#2-マイクロサーマルスマートメーター
ロシアの会社Technomer(Arzamas)の新開発は、天然ガスの通過量を直接測定するように設計されたマイクロサーマルデバイスです。
スマート流量計の機能
このデバイスは、体積単位を測定するための標準条件に完全に準拠しています(T = + 20°C、P = 101.3 kPa)。パラメータは、セルラー通信システム(GRPS)によってリモートサーバーに転送されます。
スマートガスメーターの構造-テクノマー社によって製造された製品:1-電子基板; 2-ガス量を測定するためのマイクロサーマル特性を持つセンサー; 3-器具ハウジング(アルミニウム); 4-プラスチックカバー
上の写真は、一連のスマートデバイスのマイクロサーマルメーターの構造です。
画像からわかるように、デバイスの主なコンポーネントは次のとおりです。
- 信頼性の高いケース。
- 内蔵マイクロサーマルセンサー;
- 電子モジュール;
- LCDディスプレイの制御。
- 電子モジュールとディスプレイの保護カバー(カバー)。
電子ボードには、マイクロコントローラー、対応する電子コンポーネントのバインディング、および接続されたデジタルディスプレイ(コントロールディスプレイ)が含まれています。ボードの電子機器は、測定手順とデータの生成/送信手順(内蔵テレメトリモジュール)の両方を提供します。
マイクロサーマルメーターはどのように機能しますか?
マイクロサーマルセンサーは、メーター設計におけるガス体積流量の変換デバイスとして機能します。具体的には、テクノマー社の開発では、SGM6xxxシリーズのセンサーを使用しています(スイスメーカー製)。
熱量測定の原理で通過する媒体を測定します。高性能を保証するMEMSテクノロジーによって作られています。
ガス流量を測定するためのマイクロサーマルセンサーのブロック図:1-ワーキングチャネル; 2-発熱体; 3-シリコンウエハー(基板); 4-イコライゼーションチャネル。 5-温度センサー; 6-ガスの流れ
センサーは次のように機能します。天然ガスの流れ(ワーキングチャネル)の経路では、ヒーターと1組の温度センサーで構成されるモジュール式の高感度素子がシリコン基板に取り付けられています。通過するガス流は、温度センサーが取り付けられている部分で直接加熱されます。
その結果、制限されたガスフローの温度はわずかに異なり、これにより温度差が形成されます。理論的には、これはかなり複雑な物理プロセスですが、主なことは、それが機能し、測定精度の点で非常に定性的に機能することです。
オプション#3-スマートカード用のガスメーター
例としてアクタリスの製品を使用して、別の完全に近代的なデバイスである、ダイヤフラムガスメーターを考えます。
この設計の特徴は、緊急時などにガス供給を自動的に遮断する遮断弁が装置の設計に存在することです。
しかしながら、ガスサンプリングのために消費者が不払いの場合には、同じ構造要素がうまくブロックされます。
スマートカードリーダーを備えた家庭用ガスメーターのバージョン。組み込みの読み取りモジュールは、事故、不正アクセス、または支払いが遅れた場合に、ガスブロッカーとして機能します
このような流量計は、設計の一部として、カードからデータを読み取るためのデバイスを備えています。これは、加入者のプラスチックスマートカードを指します。これは、ユーザーがインストールしたカウンターに追加されます。
スマートカードリーダーモジュールの設置により、実際には機械的なガス消費量制御システムが存在するという事実にもかかわらず、デバイスは半自動システムになりました。
ユーザーが対応するスロットにクレジットスマートカードを挿入するだけで十分です。デバイスは自動的に必要な情報を読み取り、国内のガスの消費に対する支払いで資金を引き出します。資金が不足し、ユーザーが適時にアカウントの補充を行わなかった場合、スマートメーターは特定の加入者へのガス供給を即座に遮断します。
エネルギーメータースマートメーター
スマートな流量計は、単純な電子式のものと同様に、完全に自律型です。追加の主電源を使用する必要はありません。デバイスの自律性は、バッテリーのペアを提供します。
特に、主なエネルギー要素はLi-SOC12バッテリー(塩化リチウムチオニル)ですが、Li-MnOバッテリーはバックアップバッテリーです。2 (リチウムマンガン酸化物)。
スマートガスメーターの主なエネルギー源は、塩化チオニルリチウム(Li-SOC12)バッテリーセルです。スマートメータリングデバイスの10年間のパフォーマンスを提供
メインバッテリーは3.6ボルトの電圧を供給し、取り外し可能で完全に交換可能なコンポーネントです。 2番目(バックアップ)のバッテリーは、電子回路基板にしっかりと取り付けられているため、互換性はありません。
この3ボルトの電源電圧は、メインバッテリーの交換時にシステムに接続されます。これにより、デバイスの技術パラメーターの安全性が確保されます。
メーカーの仕様によれば、主電源はメーターが最大10年間動作するのに十分です。したがって、電池の交換は、原則として、通常5〜6年ごとに実行される機器の校正手順と一致します。バックアップバッテリーは、メインバッテリーがない場合、1年間保証されます。
新しいメーターを設置するためのルール
機器のあいまいな動作条件を考慮して、「スマート」設計を含むガスメーターは、他のガス器具および設置規則(要件)に関連して適切な配置基準とともに提示されます。
家庭用ガスの消費量を監視するための装置の設置手順は、伝統的に関連する規範と規則の実施を伴います。スマートでモダンなメーターの場合、これらのルールは簡単に適用されます。
特に、テクノマーによって製造されたデバイスの場合、要件は次のようになります。
- デバイスは、極端な場合には、特別に装備された天蓋の下の路上で、閉鎖されたユーティリティルーム内に取り付ける必要があります。メーターは直射日光や降水から確実に保護する必要があります。
- 垂直と水平の両方に敷設されたパイプラインにデバイスを取り付けることができます。設置がどの角度で行われるかは問題ではありません。
- 水平または垂直のパイプセクションに設置する場合、メーターを通過するガスの流れの方向は無視できます。すなわち、装置は方向のどの位置にでも置くことができる。ただし、メーカーは、メーター本体のポインターに応じた方向に従うことを推奨しています。
- このバージョンの設置では結露が蓄積する危険性があるため、ガス管の最も低い位置にメーターを設置することは許可されていません。
- 対照サンプルが家庭用ガス中に水の存在を示している場合、制御メーターは、垂直方向に配置されたパイプラインに取り付け、上から下への流れ方向を選択する必要があります。
アパートの新しいガスメーターの特定の場所に設置する場合、起こりうる衝撃、振動、その他の機械的影響からメーターを保護する必要があります。
また、流量計を譲渡する場合は、承認された譲渡ルールを忘れないでください。
デバイスのSMT Smart G4シリーズのスマートガスフローメーターとインストール後の「登録」ポイント:1-検証機関のシールの取り付けポイント。 2-消費者にガスを供給する組織の制御シールの取り付けポイント。 3-デバイスの入口フィッティングのシーリングポイント
設置要件では、パイプの呼び径の特定の値を指定していません。また、流量計のノズルとパイプの位置合わせを監視するための規則を規定していません。パイプの丸みの度合い、メーターとガスパイプの接続点に棚が存在することについても、特定の要件はありません。
運用準備と打ち上げ
確立された規則によれば、起動後のスマートメーターのインストール後の準備には、取り付けられたアセンブリの漏れをチェックする手順が含まれます。
これには、標準的な手段が使用されます-家庭での石鹸の泡、専門的には-ガス漏れセンサー。
確認後、装置を稼働させます。推奨される始動手順は、メーターが設置されているラインのガス遮断バルブをスムーズに開くことです。
空気圧ショックでシステムの敏感なコンポーネントを損傷しないように、圧力の急激な増加なしにスマートメーターの作業領域が満たされていることを確認する必要があります。
また、ガスメーターのシーリングに関する基準と規則を理解することをお勧めします。
目新しさは常に潜在的なユーザーや消費者を幾分怖がらせます。それにもかかわらず、技術の進歩からの脱出はありません。さらに、テクノロジーはサービスコンポーネントを大幅に進歩させます。
スマートガスメーターを自分のアパートに設置することで、潜在的な消費者はデータを常に監視し、問い合わせ先に情報を送信するという仕事から解放されます。インストールと使用が簡単で、メンテナンスが非常に困難です。
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