מדי גז חכמים: כיצד מתוכננים ופועלים מדי זרימה חכמים + תכונות של התקנת מונים חדשים

טכנולוגיות דיגיטליות פותחות הזדמנויות חדשות לקבלת מידע מדויק על צריכת חשמל, מים, גז ושאר משאבי אנרגיה הנצרכים על ידי האוכלוסייה. וכעת, השוק מציע לצרכנים מדי גז חכמים המסוגלים למדוד צריכה ברמת דיוק גבוהה.

יתרה מכך, בנוסף למדידות מדויקות, מחלקה החדשה של המכשירים מבטיחה שידור מלא של מידע מדידה ללא מעורבות של אנשים - צרכני גז. אבל איך עובד דלפק כזה והאם אפשר להתקין אותו בעצמך?

נעלה את השאלות הללו במאמר שלנו - נבחן את העיצוב ואת עקרון הפעולה של מונים חדשים, נדבר על כללי התקנה והכנה לפעולה. נשלים את החומר המוצג בתמונות וסרטונים נושאיים.

מהו מד זרימה חכם?

בואו ננסה להבין ביחד מהו מד גז חכם חדש וכיצד הוא פועל. לפיכך, המונח "חכם", כפי שהוחל על מכשיר מדידה חדש, צריך להיחשב פשוט כפונקציונליות של אלקטרוניקה מודרנית המבוססת על מיקרו-מעבד.

שליטה במיקרו-מעבד (בעיקר ממוחשבת) בסוגים שונים של ציוד היא תופעה שכבר הפכה להיות שכיחה. כעת, התפנית הגיעה ישירות למדדי גז, שעד לאחרונה, ברובם, עדיין נותרו מכניים.אבל אם משלבים שליטה חכמה עם פונקציית המדידה, מקבלים מד חכם.

דוגמה למכשיר מדידת גז המבוסס על עקרון הפעולה המכני. מכשירים מסוג זה אינם עונים במלואם על הצרכים של הכלכלה הלאומית המודרנית.

אם ניישם את הרעיון של התקנת מדי גז חכמים לחלוטין, נקבל פריצת דרך רצינית בתחום מדידת צריכת הגז באוכלוסייה. אנו ממליצים גם לקרוא תקני צריכת גז.

במקרה של התקנת מכשירי מדידה חכמים, מובטחים הדברים הבאים:

• דיוק מדידה גבוה;
• רמה גבוהה של אמינות המכשיר;
• הגנה אמינה מפני גישה לא מורשית;
• צדדיות בהתקנה;
• העברה אוטומטית של מידע.

המכשיר החכם החדש יכול באמת להיחשב "חכם", בהתחשב ביכולתו לבצע מדידות נפח גז בלתי תלויות בלחץ, לבצע אבחון עצמי ולזהות ולתעד מרחוק השפעות חיצוניות.

מד הגז החכם קובע באופן עצמאי את המאפיינים גז ביתי, המגיעים לדירות שלנו, מנהלת ארכיון מידע על מדידות ואירועים טכניים.

עיצוב ועקרון הפעולה של המכשיר

ישנם מספר פיתוחים של מדי גז חכמים שנעשו על ידי מומחים ממדינות זרות, כמו גם מומחים מקומיים.

עם זאת, אם לשפוט לפי המידע לרבעון הראשון של 2019, מפתחים מקומיים עדיין לא מוכנים להביא לשוק המסחרי מכשירים העונים במלואם על כל הדרישות של מכשיר חכם.

ישנם מספר מכשירים מחברות מקומיות הדומים בערך עיצובים של מדידת גז חכמה:

• "גרנד" - SPI G4 - G10;
• "וקטור" - T G4;
• SGBET "Sigma" G1.6 -G10;
• "אומגה" ETC GSM G1.6 - G4;
• SGBU G1.6 - G6;
• BK-G ETe G4,G6;

למעשה, כל המכשירים הללו הם אבות טיפוס של מערכות מכניות ישנות, פשוט בתוספת מודול אלקטרוני. בהתאם, הם אינם מספקים את הפונקציונליות המלאה של מכשיר חכם.

עם זאת, ישנן התפתחויות לשנת 2019, עליהן נדון בהרחבה בהמשך.

מד הגז הגדול הוא ניסיון ליישם מכשיר חכם. כתוצאה מכך, התברר שהמכשיר עובד, אך אינו עומד מספיק בכל הדרישות של אלקטרוניקה אינטליגנטית באמת

מודולי מדידה מיובאים, למשל, מוצרים מבית מטריקס (Apator), עומדים בעיקרון בדרישות המוצהרות לתוכנה חכמה.

עם זאת, על פי מומחים מקומיים, מדי גז של Apator וחברות זרות אחרות אינם תואמים למדידות נפח גז עבור תנאים סטנדרטיים (T = +20 מעלות צלזיוס, P = 101.3 kPa).

אפשרות מס' 1 - מדי זרימה מטריקס

דוגמה למד גז חכם מיובא, אולי, כבר יכולה להיות כמה מוצרים חדשים של חברת Apator מסדרת מוצרי מטריקס.

בפרט, שני פיתוחים ראויים לתשומת לב: המודול החכם UniSmart והמערכת ההיברידית HybridSmart.

הופעה של מודול עזר ממחלקת "UniSmart", שנועד לצייד מכשיר מדידת גז מכני רגיל מסוג ממברנה

הפיתוח הראשון של "UniSmart" מוצג כמודול עזר המשלים מכשיר מדידה קיים, למשל, סדרת "UG". המודול תומך בפרוטוקול (WMB) של תקן EN13757-4, המבטיח את היכולת להתחבר לציוד מיצרנים אחרים.

המודול מחובר ישירות למד הגז ופועל כמו מתג קנה (חיישן דופק).סיבוב אחד של תוף הנגד המכני מתאים לדופק חיישן אחד - כך מודול "UniSmart" קורא נתונים.

כדי להעביר את נתוני הקריאה לשרת, מאורגנת פעולתו של ערוץ רדיו - אלקטרוניקה מובנית במודול. כל פרמטרי ההפעלה הדרושים של המודול מתוכנתים מראש ומאוחסנים ב"קושחה" של המכשיר (שבב זיכרון). ניתן לשנות נתוני קושחה במידת הצורך, כולל מרחוק.

מכשיר מתקדם יותר מסדרת מכשירי המדידה "סמארט", המייצג מכלול כמעט שלם, כולל מכשיר מדידה המצויד בפונקציות אינטליגנטיות דיגיטליות

הפיתוח השני הוא "HybridSmart". המכשיר, למעשה, הוא אנלוגי למכשיר "UniSmart" הראשון, כשההבדל היחיד הוא שגרסה זו משתמשת בעיצוב "שניים באחד" מקשה אחת. כלומר, מד הגז והמודול החכם הפונקציונלי יוצרים מכלול אחד.

אפשרות מס' 2 - מד חכם מיקרו-תרמי

הפיתוח החדש של חברת Technomer הרוסית (Arzamas) הוא מכשיר מיקרו-תרמי שנועד לבצע מדידות ישירות של נפח הגז הטבעי הזורם.

תכונות של מכשיר מד הזרימה החכם

המכשיר תואם באופן מלא לתנאים הסטנדרטיים למדידת יחידות נפח (T= + 20°C, P=101.3 kPa). הפרמטרים מועברים לשרת המרוחק על ידי מערכת התקשורת הסלולרית (GRPS).

מבנה מד גז חכם - מוצר המיוצר על ידי חברת טכנומר: 1 – לוח אלקטרוניקה; 2 - חיישן עם תכונות מיקרו-תרמיות למדידת נפח גז; 3 - גוף המכשיר (אלומיניום); 4 - כיסוי פלסטיק

התמונה למעלה מציגה את המבנה של מד מיקרו-תרמי מסדרה של מכשירים חכמים.

כפי שניתן לראות בתמונה, המרכיבים העיקריים של המכשיר הם:

• גוף עמיד ואמין;
• חיישן מיקרו-תרמי מובנה;
• מודול אלקטרוניקה;
• תצוגת בקרת LCD;
• מעטפת מגן (כיסוי) של המודול האלקטרוני והתצוגה.

הלוח האלקטרוני מכיל מיקרו-בקר, רכיבים אלקטרוניים מתאימים ותצוגה דיגיטלית מחוברת (צג בקרה). האלקטרוניקה של הלוח מספקת הן את הליך המדידה והן את הליך יצירת/העברת הנתונים (מודול טלמטריה מובנה).

כיצד פועל מד מיקרו-תרמי?

מכשיר ההמרה לזרימת גז נפחית בעיצוב המונה הוא חיישן מיקרו-תרמי. באופן ספציפי, בפיתוח של חברת Technomer, נעשה שימוש בחיישן מסדרת SGM6xxx (מוצר של יצרנים שוויצרים).

הוא מודד את המדיום העובר באמצעות העיקרון הקלורימטרי. מיוצר בטכנולוגיית MEMS, המבטיחה מאפייני ביצועים גבוהים.

דיאגרמת בלוקים של חיישן מיקרו-תרמי למדידת זרימת גז: 1 - ערוץ עבודה; 2 - גוף חימום; 3 - פרוסות סיליקון (מצע); 4 - ערוץ שוויון; 5 - חיישני טמפרטורה; 6 - זרימת גז

החיישן פועל באופן הבא: בנתיב זרימת הגז הטבעי (תעלת עבודה), מותקן אלמנט חישה מודולרי המורכב ממחמם וזוג חיישני טמפרטורה על מצע סיליקון. זרם הגז העובר מחומם ישירות בחלק שבו מותקנים חיישני הטמפרטורה.

כתוצאה מכך, לזרימת הגז המוגבלת יש טמפרטורה מעט שונה, מה שיוצר הפרש טמפרטורה.תיאורטית, מדובר בתהליך פיזי מורכב למדי, אבל העיקר שהוא עובד, וביעילות רבה, מבחינת דיוק המדידה.

אפשרות מס' 3 - מד גז לכרטיס חכם

באמצעות הדוגמה של המוצר Actaris, נשקול עוד מכשיר מודרני לחלוטין, שהוא מד גז דיאפרגמה, בתוספת בקרת תשלום.

תכונה מיוחדת של עיצוב זה היא נוכחות של שסתום כיבוי בעיצוב המכשיר, אשר מכבה אוטומטית את אספקת הגז, למשל, במקרה חירום.

עם זאת, אותו אלמנט עיצובי משמש בהצלחה לחסימה במקרה של אי תשלום על ידי הצרכן עבור דגימת גז.

גרסת מד גז ביתי, בתוספת קורא כרטיסים חכמים. מודול הקריאה המובנה פועל כחוסם אספקת גז, הן במקרים של תאונה, גישה לא מורשית והן במקרה של איחור בתשלום

מד זרימה כזה כולל מכשיר לקריאת נתונים מכרטיס. הכוונה היא לכרטיס הפלסטיק החכם של המנוי, המגיע כתוספת למונה המותקן על ידי המשתמש.

למרות העובדה שקיימת למעשה מערכת מכנית לניטור צריכת גז, הודות להתקנה של מודול קריאת כרטיסים חכמים, המכשיר הפך למערכת חצי אוטומטית.

המשתמש רק צריך להכניס את כרטיס האשראי החכם לחריץ המתאים. המכשיר קורא אוטומטית את המידע הנדרש ומושך כספים לתשלום עבור צריכת גז ביתית. אם הכספים אוזלים והמשתמש אינו דואג למלא את החשבון במועד, המונה החכם מנתק מיד את אספקת הגז למנוי ספציפי.

חידוש אנרגיה של מד חכם

מדי זרימה חכמים, כמו אלה אלקטרוניים פשוטים, הם אוטונומיים לחלוטין - הם אינם דורשים שימוש במתח רשת נוסף. האוטונומיה של המכשירים מובטחת על ידי זוג סוללות - סוללות.

בפרט, יסוד האנרגיה העיקרי הוא סוללת Li-SOC12 (ליתיום-תיוניל כלוריד), בעוד שהגיבוי הוא סוללת Li-MnO₂ (תחמוצת ליתיום מנגן).

מקור האנרגיה העיקרי של מד גז חכם הוא תא סוללה המבוסס על ליתיום תיוניל כלוריד (Li-SOC12). מבטיח עשר שנים של ביצועי מד חכם

הסוללה הראשית מפיקה 3.6 וולט והיא רכיב נשלף וניתן להחלפה מלאה. הסוללה השנייה (גיבוי) מותקנת בקשיחות לתוך הלוח האלקטרוני, ולכן אינה מספקת החלפה.

מקור מתח 3 וולט זה מחובר למערכת כאשר הסוללה הראשית מוחלפת, מה שמבטיח את בטיחות הפרמטרים הטכנולוגיים של המכשיר.

על פי מפרט היצרן, מקור הכוח הראשי מספיק להפעלת המונה עד 10 שנים. לכן, החלפת הסוללה, ככלל, עולה בקנה אחד עם הליך אימות המכשיר, המתבצע בדרך כלל כל 5-6 שנים. הפונקציונליות של סוללת הגיבוי, בהיעדר הסוללה הראשית, מובטחת למשך שנה.

כללים להתקנת מונים חדשים

בהתחשב בתנאי ההפעלה המעורפלים של מכשירים, מדי גז, כולל עיצובים "חכמים", כפופים לתנאים המתאימים תקני אירוח ביחס למכשירי גז אחרים וכללי התקנה (דרישות).

הנוהל להתקנת מכשיר לניטור הכמויות הנצרכות של גז ביתי מלווה באופן מסורתי בעמידה בנורמות והתקנות הרלוונטיות. עבור מונים מודרניים חכמים, הכללים הללו נאכפים בקלות

בפרט, עבור מכשיר המיוצר על ידי Technomer, הדרישות הן כמתואר להלן:

1. יש להתקין את המכשיר בתוך חדרי שירות סגורים, או, במקרים קיצוניים, בחוץ מתחת לחופה מאובזרת במיוחד. המונה חייב להיות מוגן בצורה מהימנה מפני חשיפה לקרינת שמש ישירה ומשקעים.
2. אפשר להרכיב את המכשיר על צינורות המונחים הן אנכית והן אופקית, וזה לא משנה באיזו זווית מבוצעת ההתקנה.
3. אם ההתקנה נעשית על קטע של צינור אופקי או אנכי, כיוון זרימת הגז דרך המד עשוי שלא להילקח בחשבון. כלומר, ניתן למקם את המכשיר בכל עמדה בכיוון. עם זאת, היצרן ממליץ לעקוב אחר הכיוון המצוין על גוף המונה.
4. זה לא מקובל להתקין את המונה בנקודות הנמוכות ביותר של צינור הגז, שכן אפשרות התקנה זו יוצרת סכנה של הצטברות עיבוי.
5. אם דגימות בקרה מראות נוכחות של מים בגז ביתי, מד הבקרה חייב להיות מותקן על צינור הממוקם אנכית, תוך בחירת כיוון הזרימה מלמעלה למטה.

כאשר מתכננים התקנת מד גז חדש בדירות במקום מסוים, יש להגן על המונה מפני זעזועים אפשריים, רעידות והשפעות מכניות אחרות.

כמו כן, במקרה העברת מד זרימה אסור לנו לשכוח את כללי ההעברה המאושרים.

מד זרימת גז חכם מסדרת המכשירים "SMT Smart G4" ונקודות "רישום" לאחר ההתקנה: 1 – נקודת הצמדת החותם של הארגון המבצע את האימות; 2 - נקודת הצמדת חותם הבקרה של הארגון המספק גז לצרכן; 3 - נקודת איטום של אביזר כניסת המכשיר

דרישות ההתקנה אינן קובעות ערך ספציפי לקוטר הנומינלי של הצינור, והן אינן קובעות את הכללים לשמירה על יישור פיות וצינורות מד הזרימה. כמו כן, אין דרישות ספציפיות למידת העגלגלות של צינורות או נוכחות של מדפים בנקודות בהן המונה פוגש את צינור הגז.

הכנה לתפעול והפעלה

על פי הכללים שנקבעו, הכנה לאחר התקנה של מד חכם לשיגור כרוכה בביצוע הליך לבדיקת היחידה המותקנת לאיתור נזילות.

לשם כך משתמשים באמצעים סטנדרטיים - בבית, קצף סבון, באופן מקצועי - חיישני דליפת גז.

לאחר הבדיקה, המכשיר מופעל. שיטת התחלה מומלצת - פתיחה רכה שסתום סגירת גז על הקו שבו מותקן המונה.

יש לוודא שאזור העבודה של המונה החכם יתמלא ללא עלייה חדה בלחץ, כדי לא לפגוע ברכיבים הרגישים של המערכת בהלם פנאומטי.

כמו כן, אנו ממליצים להכיר את התקנים ו כללי איטום מדי גז.

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

חידוש תמיד מפחיד במקצת את המשתמשים או הצרכנים הפוטנציאליים. עם זאת, אין מנוס מהתקדמות טכנולוגית. בנוסף, הטכנולוגיה מקדמת משמעותית את מרכיב השירות.

על ידי התקנת מד גז חכם בדירה שלו, צרכן פוטנציאלי פוטר מעצמו את המשימה של ניטור מתמיד של נתונים והעברת מידע בנקודת הבקשה. זה קל להתקנה ולשימוש, וקל מאוד לתחזוקה.

מה אתה חושב על החלפת מונים ישנים עבור מדי זרימה חכמים חדשים? אם אתה משתמש במכשיר מדידה חכם שכזה, שתף את החוויה שלך עם מבקרים אחרים באתר שלנו, ספר לנו על היתרונות והחסרונות שהתגלו במהלך הפעולה. הביעו את דעתכם, השתתפו בדיונים ובוויכוחים - טופס יצירת הקשר נמצא למטה.