Medidores de gas inteligentes: cómo se diseñan y funcionan los medidores de flujo inteligentes + características de la instalación de nuevos medidores
Las tecnologías digitales abren nuevas oportunidades para obtener información precisa sobre el consumo de electricidad, agua, gas y otros recursos energéticos consumidos por la población. Y ahora, el mercado ofrece a los consumidores contadores de gas inteligentes que son capaces de medir el consumo con gran precisión.
Además, además de mediciones precisas, la nueva clase de dispositivos garantiza la transmisión completa de la información de medición sin la participación de personas, los consumidores de gas. Pero, ¿cómo funciona un contador de este tipo? ¿Es posible instalarlo usted mismo?
Plantearemos estas preguntas en nuestro artículo: veremos el diseño y el principio de funcionamiento de nuevos medidores, hablaremos sobre las reglas de instalación y la preparación para la operación. Complementaremos el material presentado con fotografías y videos temáticos.
El contenido del artículo:
¿Qué es un caudalímetro inteligente?
Intentemos descubrir juntos qué es un nuevo contador de gas inteligente y cómo funciona. Por lo tanto, el término "inteligente", aplicado a un nuevo dispositivo de medición, debe considerarse simplemente como la funcionalidad de la electrónica moderna basada en un microprocesador.
El control por microprocesador (esencialmente por computadora) de varios tipos de equipos es un fenómeno que ya se ha vuelto común. Ahora le ha llegado el turno directamente a los contadores de gas, que hasta hace poco seguían siendo en su mayor parte mecánicos.Pero si combinas el control inteligente con la función de medición, obtienes un medidor inteligente.
Si implementamos la idea de instalar medidores de gas totalmente inteligentes, lograremos un gran avance en el campo de la medición del consumo de gas por parte de la población. También te recomendamos leer normas de consumo de gas.
En el caso de instalación de dispositivos de medición inteligente se garantiza lo siguiente:
- alta precisión de medición;
- alto grado de confiabilidad del dispositivo;
- protección confiable contra el acceso no autorizado;
- versatilidad de instalación;
- transmisión automática de información.
El nuevo dispositivo inteligente realmente puede considerarse "inteligente", dada su capacidad para realizar mediciones de volumen de gas independientes de la presión, realizar autodiagnósticos y detectar y registrar de forma remota influencias externas.
El contador de gas inteligente determina de forma independiente las características. gas domestico, al llegar a nuestros apartamentos, mantiene un archivo de información sobre mediciones y eventos técnicos.
Diseño del dispositivo y principio de funcionamiento.
Hay una serie de desarrollos de medidores de gas inteligentes fabricados por especialistas de países extranjeros, así como por especialistas nacionales.
Sin embargo, a juzgar por la información del primer trimestre de 2019, los desarrolladores nacionales aún no están preparados para llevar al mercado comercial dispositivos que cumplan plenamente con todos los requisitos de un dispositivo inteligente.
Hay varios dispositivos de empresas nacionales que se parecen aproximadamente a diseños de medición de gas inteligente:
- “Grande” – SPI G4 – G10;
- “Vector” – T G4;
- SGBET “Sigma” G1.6 –G10;
- “Omega” ETC GSM G1.6 – G4;
- SGBU G1.6 - G6;
- BK-G ETe G4,G6;
De hecho, todos estos dispositivos son prototipos de sistemas mecánicos antiguos, simplemente complementados con un módulo electrónico. En consecuencia, no proporcionan la funcionalidad completa de un dispositivo inteligente.
Sin embargo, hay novedades para 2019, que analizaremos en detalle a continuación.
Los módulos de medición importados, como por ejemplo los productos de Metrix (Apator), cumplen en principio los requisitos establecidos para el software inteligente.
Sin embargo, según los expertos nacionales, los contadores de gas de Apator y de otras empresas extranjeras no corresponden a mediciones de volumen de gas en condiciones estándar (T = +20 °C, P = 101,3 kPa).
Opción n.º 1: medidores de flujo Matrix
Un ejemplo de contador de gas inteligente importado quizás ya sean algunos productos nuevos de la empresa Apator de la serie Metrix.
En particular, merecen atención dos novedades: el módulo inteligente UniSmart y el sistema híbrido HybridSmart.
El primer desarrollo de “UniSmart” se presenta como un módulo auxiliar que complementa un dispositivo de medición existente, por ejemplo, la serie “UG”. El módulo soporta el protocolo (WMB) del estándar EN13757-4, lo que garantiza la posibilidad de conectarse a equipos de otros fabricantes.
El módulo está conectado directamente al medidor de gas y funcionalmente actúa como un interruptor de láminas (sensor de pulso).Una revolución del tambor contador mecánico corresponde a un pulso del sensor; así es como el módulo "UniSmart" lee los datos.
Para transferir los datos leídos al servidor, se organiza el funcionamiento de un canal de radio: electrónica integrada en el módulo. Todos los parámetros operativos del módulo necesarios están preprogramados y almacenados en el "firmware" del dispositivo (chip de memoria). Los datos del firmware se pueden cambiar si es necesario, incluso de forma remota.
El segundo desarrollo es “HybridSmart”. El dispositivo, de hecho, es un análogo del primer dispositivo "UniSmart", con la única diferencia de que esta versión utiliza un diseño "dos en uno" de una sola pieza. Es decir, el contador de gas y el módulo inteligente funcional forman un único conjunto.
Opción n.° 2: medidor inteligente microtérmico
El nuevo desarrollo de la empresa rusa Technomer (Arzamas) es un dispositivo microtérmico diseñado para realizar mediciones directas del volumen de gas natural que fluye.
Características del dispositivo medidor de flujo inteligente.
El dispositivo cumple totalmente con las condiciones estándar para medir unidades de volumen (T= + 20 °C, P= 101,3 kPa). Los parámetros se transmiten al servidor remoto mediante el sistema de comunicación celular (GRPS).
La imagen de arriba muestra la estructura de un medidor microtérmico de una serie de dispositivos inteligentes.
Como se puede observar en la imagen, los principales componentes del dispositivo son:
- cuerpo duradero y confiable;
- sensor microtérmico incorporado;
- módulo electrónico;
- Pantalla de control LCD;
- carcasa protectora (cubierta) del módulo electrónico y pantalla.
La placa electrónica contiene un microcontrolador, los componentes electrónicos correspondientes y una pantalla digital conectada (pantalla de control). La electrónica de la placa proporciona tanto el procedimiento de medición como el procedimiento de generación/transferencia de datos (módulo de telemetría incorporado).
¿Cómo funciona un medidor microtérmico?
El dispositivo convertidor del flujo volumétrico de gas en el diseño del medidor es un sensor microtérmico. En concreto, en el desarrollo de la empresa Technomer se utiliza un sensor de la serie SGM6xxx (un producto de fabricantes suizos).
Mide el medio que pasa según el principio calorimétrico. Fabricado con tecnología MEMS, que garantiza características de alto rendimiento.
El sensor funciona de la siguiente manera: en el camino del flujo de gas natural (canal de trabajo), se instala un elemento sensor modular que consta de un calentador y un par de sensores de temperatura sobre un sustrato de silicio. El flujo de gas que pasa se calienta directamente en la parte donde están instalados los sensores de temperatura.
Como resultado, el flujo de gas restringido tiene una temperatura ligeramente diferente, lo que crea una diferencia de temperatura.Teóricamente, este es un proceso físico bastante complejo, pero lo principal es que funciona y de manera muy eficiente en términos de precisión de medición.
Opción n.° 3: medidor de gas para tarjeta inteligente
Usando el ejemplo del producto Actaris, consideraremos otro dispositivo completamente moderno, que es un medidor de gas de diafragma, complementado con control de pago.
Una característica especial de este diseño es la presencia de una válvula de cierre en el diseño del dispositivo, que corta automáticamente el suministro de gas, por ejemplo, en caso de una emergencia.
Sin embargo, el mismo elemento de diseño se utiliza con éxito para bloquear en caso de impago por parte del consumidor por el muestreo de gas.
Un caudalímetro de este tipo incluye un dispositivo para leer datos de una tarjeta. Se trata de la tarjeta inteligente de plástico del abonado, que se suministra como complemento al contador instalado por el usuario.
A pesar de que existe un sistema mecánico de seguimiento del consumo de gas, gracias a la instalación de un módulo de lectura de tarjetas inteligentes, el dispositivo se convirtió en un sistema semiautomático.
El usuario sólo necesita insertar la tarjeta inteligente de crédito en la ranura correspondiente. El dispositivo lee automáticamente la información requerida y retira fondos para pagar el consumo de gas doméstico. Si los fondos se agotan y el usuario no se ocupa de reponer la cuenta de manera oportuna, el medidor inteligente corta inmediatamente el suministro de gas a un suscriptor específico.
Reposición de energía de un contador inteligente
Los medidores de flujo inteligentes, como los electrónicos simples, son completamente autónomos: no requieren el uso de energía eléctrica adicional. La autonomía de los dispositivos está garantizada por un par de baterías: baterías.
En particular, el elemento energético principal es una batería Li-SOC12 (cloruro de litio-tionilo), mientras que el respaldo es una batería Li-MnO.2 (óxido de litio y manganeso).
La batería principal produce 3,6 voltios y es un componente extraíble y totalmente reemplazable. La segunda batería (de respaldo) está montada rígidamente en la placa electrónica y, por lo tanto, no permite la intercambiabilidad.
Esta fuente de alimentación de 3 voltios se conecta al sistema cuando se reemplaza la batería principal, lo que garantiza la seguridad de los parámetros tecnológicos del dispositivo.
Según las especificaciones del fabricante, la fuente de energía principal es suficiente para operar el medidor por hasta 10 años. Por lo tanto, el reemplazo de la batería generalmente coincide con el procedimiento de verificación del instrumento, que generalmente se lleva a cabo cada 5-6 años. La funcionalidad de la batería de respaldo, en ausencia de la batería principal, está garantizada por 1 año.
Reglas para instalar nuevos medidores.
Teniendo en cuenta las condiciones de funcionamiento ambiguas de los dispositivos, los contadores de gas, incluidos los diseños "inteligentes", están sujetos a controles adecuados. estándares de alojamiento en relación con otros aparatos de gas y reglas de instalación (requisitos).
En particular, para un dispositivo fabricado por Technomer, los requisitos son los que se describen a continuación:
- El dispositivo debe instalarse dentro de cuartos de servicio cerrados o, en casos extremos, al aire libre bajo un dosel especialmente equipado. El contador debe estar protegido de forma fiable contra la exposición a la radiación solar directa y a las precipitaciones.
- Es posible montar el dispositivo en tuberías tendidas tanto vertical como horizontalmente, y no importa en qué ángulo se realice la instalación.
- Si la instalación se realiza en una sección de una tubería horizontal o vertical, es posible que no se tenga en cuenta la dirección del flujo de gas a través del medidor. Es decir, el dispositivo se puede colocar en cualquier posición de la dirección. Sin embargo, el fabricante recomienda seguir las instrucciones indicadas en el cuerpo del medidor.
- Es inaceptable instalar el medidor en los puntos más bajos de la tubería de gas, ya que esta opción de instalación crea un peligro de acumulación de condensación.
- Si las muestras de control muestran la presencia de agua en el gas doméstico, el medidor de control debe montarse en una tubería ubicada verticalmente, eligiendo la dirección del flujo de arriba a abajo.
Cuando se planifica instalar un nuevo medidor de gas en apartamentos en una ubicación específica, el medidor debe protegerse de posibles golpes, vibraciones y otras influencias mecánicas.
Además, en caso transferencia del medidor de flujo No debemos olvidarnos de las reglas de transferencia aprobadas.
Los requisitos de instalación no estipulan un valor específico para el diámetro nominal de la tubería, ni estipulan las reglas para mantener la alineación de las boquillas y tuberías del caudalímetro. Tampoco existen requisitos específicos para el grado de redondez de las tuberías o la presencia de repisas en los puntos de encuentro del medidor con la tubería de gas.
Preparación para la operación y puesta en marcha.
De acuerdo con las reglas establecidas, la preparación posterior a la instalación de un medidor inteligente para su lanzamiento implica realizar un procedimiento para verificar si la unidad montada tiene fugas.
Para ello, se utilizan medios estándar (en casa, espuma de jabón, profesionalmente). sensores de fuga de gas.
Después de la verificación, el dispositivo se pone en funcionamiento. Método de arranque recomendado: apertura suave válvula de cierre de gas en la línea donde está instalado el medidor.
Es necesario asegurarse de que el área de trabajo del medidor inteligente se llene sin un aumento brusco de presión, para no dañar los componentes sensibles del sistema con un impacto neumático.
También le recomendamos que se familiarice con las normas y reglas de sellado contadores de gas.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
La novedad siempre asusta un poco a los usuarios o consumidores potenciales. Sin embargo, no hay forma de escapar del progreso tecnológico. Además, la tecnología promueve significativamente el componente de servicio.
Al instalar un contador de gas inteligente en su propio apartamento, un consumidor potencial se libera de la tarea de controlar constantemente los datos y transmitir información en el momento en que la solicita. Es fácil de instalar y usar y extremadamente fácil de mantener.
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