As tecnologias digitais abrem novas oportunidades para a obtenção de 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 consumo com alta precisão.
Além disso, além de medições precisas, a nova classe de dispositivos fornece uma transferência completa de informações de medição sem envolver as pessoas - consumidores de gás. Mas como funciona esse contador e você pode instalá-lo sozinho?
São essas questões que levantaremos em nosso artigo - consideraremos o dispositivo e o princípio de operação dos novos medidores, falaremos sobre as regras de instalação e preparação para operação. Complementaremos o material apresentado com fotos e vídeos temáticos.
O conteúdo do artigo:
- O que é um medidor de fluxo inteligente?
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Projeto do dispositivo e princípio de operação
- Opção nº 1 - medidores de vazão "Metrix"
- Opção # 2 - medidor inteligente microtérmico
- Opção nº 3 - medidor de gás para um cartão inteligente
- Alimentação de energia do medidor inteligente
- Regras para instalação de novos medidores
- Preparação para operação e start-up
- Conclusões e vídeo útil sobre o tema
O que é um medidor de fluxo inteligente?
Vamos tentar descobrir juntos o que é um novo medidor de gás inteligente e como ele funciona. Portanto, o termo "inteligente", em relação a um novo dispositivo de medição, deve ser considerado simplesmente como a funcionalidade da eletrônica moderna baseada em um microprocessador.
O controle por microprocessador (na verdade, por computador) de vários tipos de equipamentos é um fenômeno que já se tornou comum. Agora, a virada veio diretamente para os medidores de gás, que até recentemente, em sua maioria, ainda são mecânicos. Mas se você combinar o controle inteligente com a função de contabilidade, obterá um medidor inteligente.
Um exemplo de um dispositivo de medição de gás de um princípio mecânico de operação. Dispositivos deste tipo não atendem plenamente às necessidades da economia nacional moderna.
Se implementarmos a ideia de instalar medidores de gás totalmente inteligentes, teremos um grande avanço no campo da medição do consumo de gás pela população. Também recomendamos que você se familiarize com taxas de consumo de gás.
No caso da instalação de dispositivos de medição inteligente, é fornecido o seguinte:
- alta precisão de medição;
- alto grau de confiabilidade do dispositivo;
- proteção confiável contra acesso não autorizado;
- versatilidade de instalação;
- transmissão automática de informações.
O novo medidor inteligente pode de fato ser considerado "inteligente", dada a capacidade de realizar medições de volume gás, independente da pressão, realizar autodiagnóstico, determinar remotamente e consertar o externo impacto.
Medidor de gás inteligente determina independentemente as características gás doméstico, chegando aos nossos apartamentos, mantém um arquivo de informações sobre medições e eventos técnicos.
Projeto do dispositivo e princípio de operação
Existem vários desenvolvimentos de medidores de gás inteligentes feitos por especialistas de países estrangeiros, bem como por especialistas nacionais.
No entanto, a julgar pelas informações do primeiro trimestre de 2019, os desenvolvedores domésticos ainda não pronto para trazer para o mercado comercial dispositivos que atendam plenamente a todos os requisitos de um smart dispositivo.
Existem vários dispositivos de empresas nacionais que se assemelham a designs de medição inteligente de gás:
- “Grande” - SPI G4 - G10;
- “Vetor” - T G4;
- SGBET "Sigma" G1.6 –G10;
- "Omega" ETC GSM G1.6 - G4;
- GBU G1.6 - G6;
- BK-G ETe G4, G6;
Na verdade, todos esses dispositivos são o protótipo de antigos sistemas mecânicos, simplesmente complementados por um módulo eletrônico. Conseqüentemente, eles não fornecem a funcionalidade completa de um dispositivo inteligente.
No entanto, há desenvolvimentos em 2019, que discutiremos em detalhes a seguir.
Medidor de gás "Grand" - uma tentativa de implementar um dispositivo inteligente. Como resultado, o dispositivo acabou funcionando, mas não atendeu a todos os requisitos de uma eletrônica verdadeiramente inteligente.
Módulos de medição importados, por exemplo, os produtos da empresa "Metrix" ("Apator"), em princípio, atendem aos requisitos estabelecidos para suporte intelectual.
No entanto, de acordo com especialistas nacionais, os medidores de gás da Apator e outras empresas estrangeiras não correspondem às medições de volume de gás para as condições padrão (T = +20 ° C, P = 101,3 kPa).
Opção nº 1 - medidores de vazão "Metrix"
Alguns dos novos produtos Apator da linha de produtos Metrix já podem ser um exemplo de medidor inteligente de gás importado.
Em particular, dois desenvolvimentos merecem atenção: o módulo inteligente "UniSmart" e o sistema híbrido "GybridSmart".
Visão externa do módulo auxiliar da classe "UniSmart" projetado para equipar um medidor de gás mecânico convencional tipo membrana
O primeiro desenvolvimento do "UniSmart" é apresentado como um módulo auxiliar, que complementa o dispositivo de medição existente, por exemplo, a série "UG". O módulo suporta o protocolo (WMB) da norma EN13757-4, o que garante a capacidade de conexão com equipamentos de outros fabricantes.
O módulo é conectado diretamente ao medidor de gás e funciona funcionalmente como um interruptor reed (transmissor de pulso). Uma revolução do contra-tambor mecânico corresponde a um pulso do sensor - assim é realizada a função de leitura dos dados pelo módulo “UniSmart”.
Para a transferência dos dados lidos para o servidor, é organizada a operação do canal de rádio - a eletrônica embutida no módulo. Todos os parâmetros necessários do módulo são pré-programados e armazenados no "firmware" do dispositivo (chip de memória). Os dados do firmware podem ser alterados se necessário, inclusive remotamente.
Um dispositivo mais avançado da série "Smart" de dispositivos de medição, representando uma montagem quase completa, incluindo um dispositivo de medição equipado com funções inteligentes digitais
O segundo desenvolvimento é "GybridSmart". O dispositivo, na verdade, representa um análogo do primeiro dispositivo "UniSmart", com a única diferença que esta versão utiliza uma construção monobloco "dois em um". Ou seja, o medidor de gás e o módulo funcional inteligente formam um único conjunto.
Opção # 2 - medidor inteligente microtérmico
Novo desenvolvimento da empresa russa "Technor" (g. Arzamas) é um dispositivo microtérmico projetado para realizar medições diretas do volume de passagem de gás natural.
Recursos do dispositivo medidor de fluxo inteligente
O dispositivo está em total conformidade com as condições padrão para unidades de medição de volume (T = + 20 ° C, P = 101,3 kPa). Os parâmetros são transmitidos ao servidor remoto pelo sistema de comunicação celular (GRPS).
A estrutura de um medidor de gás inteligente - produto fabricado pela Technomer: 1 - placa eletrônica; 2 - sensor com propriedades microtérmicas para medição de volume de gás; 3 - corpo do dispositivo (alumínio); 4 - tampa de plástico
A imagem acima mostra a estrutura de um medidor microtérmico de uma série de dispositivos inteligentes.
Como você pode ver na imagem, os principais componentes do dispositivo são:
- carcaça robusta e confiável;
- sensor microtérmico embutido;
- módulo eletrônico;
- display LCD de controle;
- invólucro de proteção (tampa) do módulo eletrônico e display.
A placa eletrônica contém um microcontrolador, uma fiação correspondente de componentes eletrônicos e um display digital conectado (display de controle). A eletrônica da placa fornece o procedimento de medição e o procedimento para geração / transmissão de dados (módulo de telemetria embutido).
Como funciona um medidor microtérmico?
O sensor microtérmico atua como um dispositivo de conversão da vazão volumétrica de gás no projeto do medidor. Especificamente, no desenvolvimento da empresa Technomer, é utilizado um sensor da série SGM6xxx (um produto de fabricantes suíços).
Ele mede o meio que passa usando o princípio calorimétrico. Fabricado com tecnologia MEMS, que garante alto desempenho.
Diagrama de blocos de um sensor microtérmico para medição de fluxo de gás: 1 - canal de trabalho; 2 - elemento de aquecimento; 3 - pastilha de silício (substrato); 4 - canal de equalização; 5 - sensores de temperatura; 6 - fluxo de gás
O sensor funciona da seguinte forma: no caminho do fluxo de gás natural (canal de trabalho) em um silício um elemento de detecção modular é instalado no substrato, consistindo em um aquecedor e um par de temperatura sensores. O fluxo de gás que passa é aquecido diretamente na parte onde os sensores de temperatura estão instalados.
Como resultado, o fluxo de gás limitado tem uma temperatura ligeiramente diferente, o que cria uma diferença de temperatura. Teoricamente, este é um processo físico bastante complexo, mas o principal é que funciona, e com muita eficiência, em termos de precisão de medição.
Opção nº 3 - medidor de gás para um cartão inteligente
Usando o produto da Actaris como exemplo, consideremos outro dispositivo bastante moderno, que é um medidor de gás de diafragma, complementado por controle de pagamento.
Uma característica desse projeto é a presença de uma válvula de corte no projeto do dispositivo, que desliga automaticamente o fornecimento de gás, por exemplo, no momento de uma emergência.
Porém, o mesmo elemento estrutural é utilizado com sucesso para bloqueio em caso de não pagamento por parte do consumidor pela amostragem de gás.
Uma versão do medidor de gás doméstico, complementado por um leitor de cartão inteligente. O módulo de leitura embutido atua como um bloqueador de abastecimento de gás, tanto em casos de emergência, acesso não autorizado, e em caso de atraso no pagamento
Esse medidor de fluxo incorpora um leitor de cartão. Refere-se ao cartão inteligente de plástico do assinante, que vem como um acréscimo ao medidor instalado pelo usuário.
Apesar de já existir um sistema mecânico de controle de consumo de gás, graças à instalação de um leitor de smart card, o aparelho foi transformado em um sistema semiautomático.
O usuário só precisa inserir um cartão de crédito inteligente no slot apropriado. O dispositivo lê automaticamente as informações necessárias e cobra o pagamento pelo consumo de gás doméstico. Se os fundos acabarem e o usuário não cuidar de reabastecer a conta em tempo hábil, o medidor inteligente imediatamente desliga o fornecimento de gás para um assinante específico.
Alimentação de energia do medidor inteligente
Os medidores de vazão inteligentes, como os eletrônicos simples, são completamente autônomos - eles não requerem fonte de alimentação adicional. A autonomia dos dispositivos é fornecida por um par de elementos de energia - baterias.
Em particular, o principal elemento de energia é a bateria Li-SOC12 (cloreto de tionila de lítio), enquanto o sobressalente é a bateria Li-MnO.2 (óxido de lítio manganês).
A principal fonte de energia de um medidor de gás inteligente é uma célula de bateria de cloreto de tionila de lítio (Li-SOC12). Oferece dez anos de desempenho de medidores inteligentes
A bateria principal fornece 3,6 volts e é um componente removível e totalmente substituível. A segunda bateria (de backup) é instalada na placa eletrônica e, portanto, não oferece intercambialidade.
Esta fonte de alimentação com tensão de 3 volts é conectada ao sistema no momento da troca 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 operar o medidor por até 10 anos. Portanto, a substituição da bateria, via de regra, coincide com o procedimento de calibração do instrumento, que geralmente é realizado a cada 5 a 6 anos. O desempenho da bateria de reserva, na ausência da bateria principal, é garantido por 1 ano.
Regras para instalação de novos medidores
Dadas as condições ambíguas de operação dos dispositivos, medidores de gás, incluindo projetos "inteligentes", estão sujeitos a taxas de colocação em relação a outros aparelhos a gás e regras (requisitos) para instalação.
O procedimento de instalação de um dispositivo para monitorar os volumes consumidos de gás doméstico é tradicionalmente acompanhado pela implementação das regras e regulamentos pertinentes. Para medidores modernos inteligentes, essas regras são fáceis de aplicar.
Em particular, para um dispositivo fabricado pela Technomer, os requisitos são os descritos abaixo:
- O dispositivo deve ser montado dentro de salas de serviço fechadas, em casos extremos - na rua sob uma cobertura especialmente equipada. O medidor deve ser protegido de forma confiável da luz solar direta e da precipitação.
- É permitida a montagem do dispositivo em tubulações colocadas vertical e horizontalmente, não importando em que ângulo a instalação é realizada.
- Se a instalação for feita em uma seção de tubo horizontal ou vertical, a direção do fluxo de gás através do medidor pode ser desconsiderada. Ou seja, o dispositivo pode ser colocado em qualquer direção. No entanto, o fabricante recomenda seguir a direção de acordo com o ponteiro no corpo do medidor.
- É inadmissível instalar o medidor nos pontos mais baixos da tubulação de gás, pois nesta opção de instalação existe o risco de acúmulo de condensado.
- Se as amostras de controle mostrarem a presença de água na composição do gás doméstico, o medidor de controle deve ser instalado em uma tubulação vertical, escolhendo a direção do fluxo de cima caminho.
Prevendo a instalação em 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 transferência de medidor de fluxo não devemos esquecer as regras de transferência aprovadas.
Fluxômetro de gás inteligente da série de dispositivos “CMT Smart G4” e pontos de “registro” pós-instalação: 1 - o ponto de fixação do selo da organização que realiza a verificação; 2 - ponto de fixação do selo de controle da organização fornecedora de gás ao consumidor; 3 - ponto de vedação da conexão de entrada do dispositivo
Os requisitos de instalação não estipulam um valor específico do diâmetro nominal do tubo, nem estipulam as regras para manter o alinhamento dos bicos e tubos do medidor de vazão. Além disso, não há requisitos específicos para o grau de circularidade do tubo, a presença de saliências nos pontos de interface entre o medidor e 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 a execução de um procedimento de verificação da estanqueidade da unidade montada.
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 funcionamento. Procedimento de partida recomendado - abertura suave válvula de corte de gás na linha onde o medidor está instalado.
É necessário garantir que a área de trabalho do medidor inteligente seja preenchida sem um aumento acentuado na pressão, para não danificar os componentes sensíveis do sistema com um choque pneumático.
Também recomendamos que você se familiarize com as normas e regras de vedação medidores de gás.
Conclusões e vídeo útil sobre o tema
A novidade é sempre um tanto intimidante para 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 potencial se livra da tarefa de monitorar dados constantemente e transmitir informações ao local de solicitação. É fácil de instalar e usar e é extremamente fácil de manter.
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