Современные газовые счетчики: принцип работы и особенности установки новых моделей

Инновации в цифровых технологиях предоставляют новые возможности для получения точных данных о расходе электроэнергии, воды, газа и других ресурсов, используемых населением. В результате на рынке появились интеллектуальные газовые счетчики, способные с высокой точностью фиксировать расход данного ресурса.

Кроме того, эти современные устройства обеспечивают автоматическую передачу данных без участия пользователя, что значительно упрощает процесс учета. Но каким образом функционируют такие счетчики, и возможно ли их установка своими силами?

В нашем материале мы обсудим устройство и принцип работы этих новых счетчиков, а также правила их установки и подготовки к дальнейшей эксплуатации. Дополнительно мы представим фотографии и видеоматериалы по теме.

Современные газовые счетчики работают на основе технологии, которая может включать механические, ультразвуковые или диафрагменные методы измерения. Ультразвуковые счетчики обеспечивают непревзойденную точность и надежность, поскольку они измеряют время прохождения ультразвукового сигнала через газ, что позволяет определить его расход с максимальной точностью.

Установка газовых счетчиков требует соблюдения определенных стандартов и правил, чтобы обеспечить безопасность и правильную работу устройства. Ключевыми аспектами установки являются: выбор места монтажа (ближе к входу газопровода), соблюдение необходимых расстояний до отопительных приборов и вентиляционных отверстий, а также использование высококачественных соединительных материалов.

Важно отметить, что некоторые модели счетчиков могут требовать профессионального монтажа, особенно если они оснащены сложными системами интеллектуального учета и передачи данных. Рекомендуется обращаться к сертифицированным специалистам для установки таких устройств, чтобы исключить риски неправильной работы и аварийных ситуаций.

После установки счётчика обязательно нужно провести его проверку на соответствие метрологическим требованиям и настройку, что может выполнять профессионал. Также следует ознакомиться с инструкцией по эксплуатации, чтобы максимально эффективно использовать все функциональные возможности нового оборудования.

Что такое «умный» газовый счетчик?

Давайте подробнее рассмотрим, что представляет собой современный газовый счетчик и как он функционирует. Под термином «умный» в данном контексте подразумевается наличие современных электронных возможностей, основанных на микропроцессорной логике.

Использование микропроцессоров в различных устройствах стало повседневной практикой. Теперь пришло время и для приборов учета газа, которые до недавнего времени в основном были механического типа. Объединив интеллектуальные функции с учетом расхода, мы получаем умный газовый счетчик.

Счетчики, работающие на механических принципах, не соответствуют полным требованиям современных потребностей хозяйства.

Внедрение полностью автоматизированных газовых счетчиков гарантирует значительный прогресс в сфере учета газа для населения. Рекомендуем также ознакомиться с нормами потребления этого ресурса.

При установке умных систем учета обеспечивается:

• высокая точность измерений;
• надежность устройств;
• защита от несанкционированного доступа;
• простота монтажа;
• автоматизированная передача данных;
• возможность отслеживания потребления газа в реальном времени;
• интерфейс для удаленного управления и получения отчетов;
• снижение затрат на обслуживание и ремонт.

Такой инновационный прибор действительно можно считать «умным», так как он способен измерять объем газа независимо от давления, проводить самодиагностику и фиксировать внешние воздействия дистанционно.

Интеллектуальный газовый счетчик самостоятельно распознает характеристики поступающего газа, ведет архив данных по измерениям и техническим событиям. Кроме того, он может взаимодействовать с другими умными устройствами в доме, такими как системы управления отоплением или охраны, что делает его неотъемлемой частью «умного дома».

В будущем, возможно, мы увидим интеграцию данных с мобильными приложениями, что позволит пользователям более эффективно управлять своим потреблением газа и получать уведомления о возможных утечках или аномалиях в системе.

Структура и принцип функционирования прибора

Существует множество разработок умных газовых счетчиков как зарубежного, так и отечественного производства.

Тем не менее, согласно информации на начало 2019 года, российские производители еще не выпустили на рынок устройства, полностью соответствующие всем требованиям современных умных счетчиков.

Существуют некоторые приборы от российских компаний, которые частично напоминают умные устройства 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;

Фактически большинство этих приборов являются модификациями старых механических систем с добавлением электронных компонент. Следовательно, полноценные функции настоящих умных устройств они не могут предоставить.

Тем не менее, в 2019 году были представлены новые разработки, о которых мы расскажем далее.

Газовый счетчик «Гранд» — это попытка создания умного устройства, которое уже работает, но не до конца отвечает критериям настоящей интеллектуальной технологии.

Импортные решения, например, продукты компании «Metrix» («Apator»), в общем-то, соответствуют заявленным требованиям умного обеспечения.

Однако, как подчеркивают российские эксперты, газовые счетчики «Apator» и других зарубежных компаний не обеспечивают корректные измерения газа для стандартных условий (T = +20 °C, P = 101,3 кПа).

Вариант #1 — расходомеры «Metrix»

В качестве образца импортного умного газового счетчика можно рассмотреть некоторые новшества компании «Apator» в рамках серии «Metrix».

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

Модуль «UniSmart» представлен как дополнительный элемент, позволяющий оснастить традиционные механические газовые счетчики мембранного типа.

Модуль имеет поддержку протокола (WMB) стандарта EN13757-4, что обеспечивает совместимость с оборудованием от других производителей.

Модуль подключается к счетчику газа и работает как аналог геркону (датчику импульсов). Каждый оборот механического счетчика соответствует одному импульсу, что и обеспечивает функцию считывания данных модулем «UniSmart».

Для передачи считанных данных на сервер используется радиоканал — электронный блок, встроенный в модуль. Все ключевые параметры работы модуля заранее запрограммированы и хранятся в «прошивке». В случае необходимости данные можно изменить, включая дистанционно.

Более современное решение из серии «Smart» — «GybridSmart». Этот прибор фактически объединяет счетчик газа и функциональный модуль в единую конструкцию.

Вариант #2 — микротермальный смарт счетчик

Российская компания «Техномер», расположенная в Арзамасе, разработала микротермальное устройство, предназначенное для прецизионных измерений объема газа.

Уникальные особенности умного расходомера

Прибор полностью соответствует стандартным условиям измерения (T= +20 °C, P= 101,3 кПа). Передача данных осуществляется через сотовую сеть (GRPS).

Структура умного газового счетчика от компании «Техномер» включает: 1 – электронную плату; 2 – микротермальный сенсор для измерения объема газа; 3 – основной корпус (из алюминия); 4 – защитная крышка.

На иллюстрации выше видно, как структурированы основные компоненты микротермального газового измерителя.

Ключевыми элементами устройства являются:

• надежный и прочный корпус;
• встроенный микротермальный датчик;
• электронный модуль;
• LCD дисплей для контроля;
• защитный кожух элемента электроники и дисплея.

Электронная плата содержит микроконтроллер и различные электронные компоненты, а также цифровой дисплей. Электроника обеспечивает как измерительную, так и процесс передачи данных (встроенный модуль телеметрии).

Как функционирует микротермальный счетчик?

Измерение объема газа осуществляется с помощью микротермального датчика. В данном устройстве используется датчик серии SGM6ххх, произведенный швейцарскими инженерами.

Принцип работы датчика основан на калориметрии. Он выполнен с использованием технологии MEMS, что обеспечивает высокую надежность.

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

Принцип работы сенсора следующий: на пути газа (рабочий канал) расположен чувствительный элемент, состоящий из нагревателя и пары температурных датчиков. Проходящий поток газа нагревается в области, где расположены датчики.

В результате температура газа в ограниченном потоке отличается, что вызывает разницу температур. Этот процесс физически сложен, но суть заключается в том, что он обеспечивает высокую точность измерений.

Вариант #3 — счетчик газа с функционалом смарт-карты

Рассмотрим еще одно современное устройство от компании «Actaris», которое представляет собой диафрагменный газовый счетчик с контролем платежей.

Одной из особенностей этого прибора является наличие автоматического запорного клапана, который отключает подачу газа в случае аварийной ситуации.

Дополнительно этот элемент конструкции используется для блокировки подачи газа при отсутствии оплаты со стороны потребителя.

Это устройство учета газа имеет встроенный модуль для считывания данных с пластиковых смарт-карт пользователей;

Несмотря на то, что в основе все еще лежит механическая система, наличие модуля считывания смарт-карт делает эту систему полуавтоматической.

Пользователю достаточно вставить специализированную кредитную смарт-карту в соответствующее отверстие устройства. Прибор автоматически считывает необходимую информацию и осуществляет списание средств за использование бытового газа. Если же баланс исчерпывается, и пользователь не успел пополнить его, то умный счетчик немедленно прекращает подачу газа конкретному пользователю.

Помимо этого, современные умные газовые счетчики могут быть интегрированы с системами умного дома, что позволяет пользователю контролировать потребление газа в реальном времени через мобильные приложения.

Использование таких технологий повышает уровень доверия потребителей к поставщикам услуг и способствует быстрому реагированию на возможные аварии, что в конечном счете увеличивает безопасность эксплуатации газового оборудования.

Энергетическое обеспечение умного счетчика

Умные измерительные устройства, аналогично простым электронным, полностью автономны и не требуют внешнего сетевого питания. Автономность достигнута благодаря использованию пары элементов питания — батареек.

В частности, основной энергетический элемент — это аккумулятор Li-SOC12 (литий-тионилхлорид), а в качестве резервного используется батарея Li-MnO₂ (литий-оксид-марганец).

Главным источником питания умного счетчика газа служит аккумулятор на основе литий-тионилхлорида (Li-SOC12), который обеспечивает функционирование устройства в течение десятилетия.

Основная батарея создает напряжение в 3,6 вольта, ее можно легко заменить. Вторая (резервная) батарея встроена в электронную плату и не подлежит замене.

Этот резервный источник питания с напряжением 3 вольта подключается к системе во время замены основной батареи, что обеспечивает сохранение всех технологических характеристик устройства.

По данным производителя, основного источника питания хватает для работы счетчика на срок до 10 лет. Поэтому замена аккумулятора зачастую совпадает с проверкой приборов, которая обычно проводится раз в 5-6 лет. В случае отсутствия основного аккумулятора, работоспособность резервной батареи гарантирована в течение года.

Правила установки новых расходомеров

Учитывая разнообразие условий эксплуатации, к газовым счетчикам, в том числе к «умным» моделям, предъявляются строгие требования к установке по отношению к другим газовым устройствам.

Монтаж расходомера, отвечающего современным стандартам, сопровождается выполнением определенных норм и правил, которые без труда соблюдаются для умных счетчиков.

В частности, для устройств производства компании «Техномер» требования следующие:

1. Прибор должен устанавливаться в закрытых подсобных помещениях или, в крайнем случае, на улице под специальным навесом. Его необходимо эффективно защищать от воздействия солнечных лучей и атмосферных осадков.
2. Установку устройства разрешается проводить на трубопроводах как в вертикальном, так и в горизонтальном положении, при этом угол установки не имеет значения.
3. При установке на участке трубы (как горизонтальной, так и вертикальной) не учитывается направление потока газа. То есть устройство может быть установлено в любом положении. Тем не менее, производитель рекомендует следовать указанному на корпусе счетчика направлению.
4. Запрещается устанавливать счетчик в самых низких точках газовой трубы, так как это создает риск накопления конденсата.
5. Если контрольные пробы обнаруживают воду в газе, счетчик должен устанавливаться на вертикально расположенном трубопроводе с направлением потока сверху вниз.

Помимо этого, во время монтажа нового счетчика в квартирах следует позаботиться о защите устройства от возможных механических повреждений, ударов и вибраций.

Также, если потребуется перемещение счетчика, важно придерживаться установленных правил.

Умный счетчик газа из модели «СМТ Смарт G4» и места для послеустановочной «регистрации»: 1 – точка крепления пломбы организации, проводящей проверку; 2 – точка крепления контрольной пломбы газоснабжающей компании; 3 – точка пломбирования входного штуцера устройства.

Монтажные условия не задают конкретный размер условного диаметра трубы, так же как и не указывают на необходимость соблюдения соосности патрубков расходомера и труб. Никаких конкретных требований относительно округлости труб или наличия уступов на стыках с газовой трубой также нет.

Подготовка к эксплуатации и запуск

Согласно установленным стандартам, подготовка умного счетчика к запуску после установки включает проверку герметичности монтированного узла.

Для этого применяются стандартные средства — для домашнего использования подходит мыльная пена, профессионально — датчики утечки газа.

После успешной проверки устройство можно вводить в эксплуатацию. Рекомендуется открывать запорный газовый кран плавно, в линии, где установлен счетчик.

Важно обеспечить заполнение рабочего пространства умного устройства без резких скачков давления, чтобы избежать повреждения чувствительных компонентов системы.

Также рекомендуем ознакомиться с нормами и правилами опломбировки газовых счетчиков.

Заключение и полезное видео по теме

Появление новых технологий иногда вызывает опасения у потребителей. Однако от прогресса укрыться невозможно. Новые технологии значительно улучшают уровень сервиса.

Установив умный газовый счетчик в своей квартире, потребитель освобождает себя от необходимости постоянно контролировать расход и передавать данные по запросу. Устройство просто в установке и эксплуатации, а также требует минимального обслуживания.

Что вы думаете о переходе со старых счетчиков на новые умные модели? Если у вас уже есть опыт использования такого устройства, поделитесь им с другими посетителями нашего сайта, расскажите об обнаруженных плюсах и минусах. Выражайте свое мнение, участвуйте в обсуждениях — форма обратной связи находится ниже.