Đồng hồ đo khí thông minh: cách thiết kế và hoạt động của đồng hồ đo lưu lượng thông minh + tính năng lắp đặt đồng hồ mới

Công nghệ kỹ thuật số mở ra những cơ hội mới để có được thông tin chính xác về mức tiêu thụ điện, nước, khí đốt và các nguồn năng lượng khác mà người dân tiêu thụ. Và hiện nay, thị trường cung cấp cho người tiêu dùng những đồng hồ đo gas thông minh có khả năng đo lượng tiêu thụ với độ chính xác cao.

Hơn nữa, ngoài việc đo lường chính xác, loại thiết bị mới còn đảm bảo truyền tải đầy đủ thông tin đo đếm mà không có sự tham gia của người dân - người tiêu dùng gas. Nhưng bộ đếm như vậy hoạt động như thế nào và liệu bạn có thể tự cài đặt nó không?

Chúng tôi sẽ nêu ra những câu hỏi này trong bài viết của mình - chúng tôi sẽ xem xét thiết kế và nguyên lý hoạt động của đồng hồ mới, chúng tôi sẽ nói về các quy tắc lắp đặt và chuẩn bị vận hành. Chúng tôi sẽ bổ sung tài liệu được trình bày bằng hình ảnh và video theo chủ đề.

Đồng hồ đo lưu lượng thông minh là gì?

Chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu xem đồng hồ đo gas thông minh mới là gì và nó hoạt động như thế nào. Do đó, thuật ngữ “thông minh”, khi áp dụng cho một thiết bị đo lường mới, nên được coi đơn giản là chức năng của thiết bị điện tử hiện đại dựa trên bộ vi xử lý.

Việc điều khiển các loại thiết bị khác nhau bằng bộ vi xử lý (về cơ bản là máy tính) là một hiện tượng đã trở nên phổ biến. Bây giờ, bước ngoặt đã trực tiếp đến với đồng hồ đo xăng, mà cho đến gần đây, phần lớn vẫn còn là cơ khí.Nhưng nếu bạn kết hợp điều khiển thông minh với chức năng đo sáng thì bạn sẽ có được một đồng hồ đo thông minh.

Một ví dụ về thiết bị đo khí dựa trên nguyên lý hoạt động cơ học. Các thiết bị loại này không đáp ứng đầy đủ nhu cầu của nền kinh tế quốc dân hiện đại.

Nếu chúng ta thực hiện ý tưởng lắp đặt đồng hồ đo gas hoàn toàn thông minh, chúng ta sẽ có bước đột phá nghiêm túc trong lĩnh vực đo lường mức tiêu thụ gas của người dân. Chúng tôi cũng khuyên bạn nên đọc tiêu chuẩn tiêu thụ gas.

Trường hợp lắp đặt thiết bị đo đếm thông minh phải đảm bảo:

• độ chính xác đo cao;
• mức độ tin cậy cao của thiết bị;
• bảo vệ đáng tin cậy chống lại truy cập trái phép;
• cài đặt linh hoạt;
• truyền tải thông tin tự động.

Thiết bị thông minh mới thực sự có thể được coi là “thông minh”, nhờ khả năng thực hiện các phép đo thể tích khí không phụ thuộc vào áp suất, tiến hành tự chẩn đoán cũng như phát hiện và ghi lại từ xa những ảnh hưởng bên ngoài.

Đồng hồ đo khí thông minh xác định độc lập các đặc tính khí đốt sinh hoạt, khi đến căn hộ của chúng tôi, lưu giữ một kho lưu trữ thông tin về các phép đo và sự kiện kỹ thuật.

Thiết kế và nguyên lý hoạt động của thiết bị

Có một số phát triển đồng hồ đo gas thông minh được thực hiện bởi các chuyên gia nước ngoài cũng như các chuyên gia trong nước.

Tuy nhiên, xét theo thông tin quý 1 năm 2019, các nhà phát triển trong nước vẫn chưa sẵn sàng đưa ra thị trường thương mại những thiết bị đáp ứng đầy đủ mọi yêu cầu của một thiết bị thông minh.

Có một số thiết bị của các công ty trong nước gần giống với thiết kế đo khí thông minh:

• “Grand” – SPI G4 – G10;
• “Vectơ” – T G4;
• SGBET “Sigma” G1.6 –G10;
• “Omega” ETC GSM G1.6 – G4;
• SGBU G1.6 - G6;
• BK-G ETe G4,G6;

Trên thực tế, tất cả các thiết bị này đều là nguyên mẫu của các hệ thống cơ khí cũ, được bổ sung đơn giản bằng một mô-đun điện tử. Theo đó, chúng không cung cấp đầy đủ chức năng của một thiết bị thông minh.

Tuy nhiên, có những phát triển cho năm 2019 mà chúng ta sẽ thảo luận chi tiết dưới đây.

Đồng hồ đo khí Grand là một nỗ lực để triển khai một thiết bị thông minh. Kết quả là thiết bị hoạt động được nhưng không đáp ứng đủ mọi yêu cầu của thiết bị điện tử thông minh thực sự.

Các mô-đun đo lường nhập khẩu, chẳng hạn như các sản phẩm từ Metrix (Apator), về nguyên tắc đáp ứng các yêu cầu đã nêu đối với phần mềm thông minh.

Tuy nhiên, theo các chuyên gia trong nước, đồng hồ đo khí của Apator và các công ty nước ngoài khác không tương ứng với phép đo thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn (T = +20 °C, P = 101,3 kPa).

Tùy chọn #1 - Đồng hồ đo lưu lượng Metrix

Có lẽ, một ví dụ về đồng hồ đo khí thông minh nhập khẩu có thể là một số sản phẩm mới của công ty Apator trong dòng sản phẩm Metrix.

Đặc biệt, hai sự phát triển đáng được chú ý: mô-đun thông minh UniSmart và hệ thống hybrid HybridSmart.

Sự xuất hiện của một mô-đun phụ trợ thuộc lớp “UniSmart”, được thiết kế để trang bị cho thiết bị đo khí loại màng cơ học thông thường

Sự phát triển đầu tiên của “UniSmart” được trình bày dưới dạng một mô-đun phụ trợ bổ sung cho thiết bị đo sáng hiện có, chẳng hạn như dòng “UG”. Mô-đun này hỗ trợ giao thức (WMB) của tiêu chuẩn EN13757-4, đảm bảo khả năng kết nối với thiết bị của các nhà sản xuất khác.

Mô-đun này được kết nối trực tiếp với đồng hồ đo khí và hoạt động giống như một công tắc sậy (cảm biến xung).Một vòng quay của trống đếm cơ học tương ứng với một xung cảm biến - đây là cách mô-đun “UniSmart” đọc dữ liệu.

Để truyền dữ liệu đã đọc đến máy chủ, hoạt động của kênh vô tuyến được tổ chức - thiết bị điện tử được tích hợp trong mô-đun. Tất cả các thông số vận hành mô-đun cần thiết đều được lập trình sẵn và lưu trữ trong “phần sụn” (chip bộ nhớ) của thiết bị. Dữ liệu phần sụn có thể được thay đổi nếu cần thiết, kể cả từ xa.

Một thiết bị tiên tiến hơn trong dòng thiết bị đo sáng “Thông minh”, đại diện cho một bộ lắp ráp gần như hoàn chỉnh, bao gồm một thiết bị đo được trang bị các chức năng thông minh kỹ thuật số

Sự phát triển thứ hai là “HybridSmart”. Trên thực tế, thiết bị này là một thiết bị tương tự của thiết bị “UniSmart” đầu tiên, với điểm khác biệt duy nhất là phiên bản này sử dụng thiết kế một mảnh “hai trong một”. Nghĩa là, đồng hồ đo khí và mô-đun thông minh chức năng tạo thành một cụm duy nhất.

Tùy chọn số 2 - đồng hồ đo thông minh vi nhiệt

Sự phát triển mới của công ty Technomer (Arzamas) của Nga là một thiết bị nhiệt vi mô được thiết kế để thực hiện các phép đo trực tiếp về lưu lượng khí tự nhiên.

Tính năng của thiết bị đo lưu lượng thông minh

Thiết bị hoàn toàn tuân thủ các điều kiện tiêu chuẩn để đo đơn vị thể tích (T= + 20°C, P= 101,3 kPa). Các thông số được truyền đến máy chủ từ xa bằng hệ thống thông tin di động (GRPS).

Cấu tạo của đồng hồ đo gas thông minh - sản phẩm do công ty Technomer sản xuất: 1 – bảng điện tử; 2 – cảm biến có đặc tính vi nhiệt để đo thể tích khí; 3 – thân thiết bị (nhôm); 4 – vỏ nhựa

Hình trên cho thấy cấu trúc của một máy đo nhiệt độ vi mô từ một loạt thiết bị thông minh.

Như có thể thấy trong hình, các thành phần chính của thiết bị là:

• cơ thể bền bỉ, đáng tin cậy;
• cảm biến nhiệt vi mô tích hợp;
• mô-đun điện tử;
• màn hình điều khiển LCD;
• vỏ bảo vệ (vỏ) của mô-đun điện tử và màn hình.

Bảng điện tử chứa bộ vi điều khiển, các linh kiện điện tử tương ứng và màn hình kỹ thuật số được kết nối (màn hình điều khiển). Thiết bị điện tử của bo mạch cung cấp cả quy trình đo và quy trình tạo/truyền dữ liệu (mô-đun đo từ xa tích hợp).

Máy đo nhiệt độ vi mô hoạt động như thế nào?

Thiết bị chuyển đổi lưu lượng khí thể tích trong thiết kế đồng hồ là cảm biến vi nhiệt. Cụ thể, trong quá trình phát triển của công ty Technomer, cảm biến thuộc dòng SGM6xxx (sản phẩm của nhà sản xuất Thụy Sĩ) đã được sử dụng.

Nó đo môi trường đi qua bằng cách sử dụng nguyên lý đo nhiệt lượng. Được chế tạo bằng công nghệ MEMS, đảm bảo đặc tính hiệu suất cao.

Sơ đồ khối của cảm biến vi nhiệt để đo lưu lượng khí: 1 – kênh làm việc; 2 – bộ phận làm nóng; 3 – tấm silicon (chất nền); 4 – kênh cân bằng; 5 – cảm biến nhiệt độ; 6 – dòng khí

Cảm biến hoạt động như sau: trên đường đi của dòng khí tự nhiên (kênh làm việc), một bộ phận cảm biến mô-đun bao gồm bộ sưởi và một cặp cảm biến nhiệt độ được lắp đặt trên đế silicon. Dòng khí đi qua được làm nóng trực tiếp ở phần lắp đặt cảm biến nhiệt độ.

Kết quả là dòng khí bị hạn chế có nhiệt độ hơi khác nhau, tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ.Về mặt lý thuyết, đây là một quá trình vật lý khá phức tạp, nhưng điều quan trọng nhất là nó hoạt động và rất hiệu quả về độ chính xác của phép đo.

Tùy chọn số 3 - đồng hồ đo xăng cho thẻ thông minh

Lấy ví dụ về sản phẩm Actaris, chúng ta sẽ xem xét một thiết bị hoàn toàn hiện đại khác, đó là đồng hồ đo khí dạng màng, được bổ sung tính năng kiểm soát thanh toán.

Điểm đặc biệt của thiết kế này là sự hiện diện của van ngắt trong thiết kế của thiết bị, van này sẽ tự động tắt nguồn cung cấp khí đốt, chẳng hạn như trong trường hợp khẩn cấp.

Tuy nhiên, yếu tố thiết kế tương tự đã được sử dụng thành công để chặn trong trường hợp người tiêu dùng không thanh toán phí lấy mẫu khí.

Phiên bản đồng hồ đo xăng nội địa, có bổ sung đầu đọc thẻ thông minh. Mô-đun đọc tích hợp hoạt động như một bộ chặn nguồn cung cấp khí đốt, cả trong trường hợp xảy ra tai nạn, truy cập trái phép và trong trường hợp thanh toán trễ

Đồng hồ đo lưu lượng như vậy bao gồm một thiết bị để đọc dữ liệu từ thẻ. Điều này đề cập đến thẻ thông minh bằng nhựa của người đăng ký, là thẻ bổ sung cho đồng hồ do người dùng lắp đặt.

Mặc dù thực tế đã có hệ thống giám sát mức tiêu thụ khí cơ học nhưng nhờ lắp đặt mô-đun đọc thẻ thông minh, thiết bị đã được chuyển thành hệ thống bán tự động.

Người dùng chỉ cần nhét thẻ tín dụng thông minh vào khe thích hợp. Thiết bị tự động đọc thông tin cần thiết và rút tiền để thanh toán chi phí gas tiêu thụ của hộ gia đình. Nếu hết tiền và người dùng không quan tâm đến việc bổ sung tài khoản kịp thời, đồng hồ thông minh sẽ ngay lập tức cắt nguồn cung cấp gas cho một thuê bao cụ thể.

Bổ sung năng lượng của đồng hồ thông minh

Đồng hồ đo lưu lượng thông minh, giống như đồng hồ điện tử đơn giản, hoàn toàn tự động - chúng không yêu cầu sử dụng thêm nguồn điện lưới. Khả năng tự chủ của các thiết bị được đảm bảo bởi một cặp pin - pin.

Trong đó, thành phần năng lượng chính là pin Li-SOC12 (lithium-thionyl clorua), còn dự phòng là pin Li-MnO₂ (lithium mangan oxit).

Nguồn năng lượng chính của đồng hồ đo khí thông minh là pin dựa trên lithium thionyl clorua (Li-SOC12). Đảm bảo hiệu suất của đồng hồ thông minh trong mười năm

Pin chính tạo ra điện áp 3,6 volt và là bộ phận có thể tháo rời và thay thế hoàn toàn. Pin thứ hai (dự phòng) được gắn chắc chắn vào bảng điện tử và do đó không cung cấp khả năng thay thế cho nhau.

Nguồn điện 3V này được kết nối với hệ thống khi thay pin chính, đảm bảo an toàn cho các thông số công nghệ của thiết bị.

Theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất, nguồn điện chính đủ để đồng hồ vận hành lên đến 10 năm. Do đó, việc thay pin thường trùng với quy trình xác minh thiết bị, thường được thực hiện 5-6 năm một lần. Chức năng của pin dự phòng, trong trường hợp không có pin chính, được bảo hành 1 năm.

Quy tắc lắp đặt đồng hồ mới

Có tính đến các điều kiện hoạt động không rõ ràng của thiết bị, đồng hồ đo khí, bao gồm cả thiết kế “thông minh”, phải tuân theo các quy định phù hợp. tiêu chuẩn chỗ ở liên quan đến các thiết bị gas khác và các quy tắc lắp đặt (yêu cầu).

Quy trình lắp đặt thiết bị theo dõi lượng khí đốt gia đình tiêu thụ thường đi kèm với việc tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định liên quan. Đối với đồng hồ thông minh hiện đại, các quy tắc này được thực thi dễ dàng

Cụ thể, đối với thiết bị do Technomer sản xuất, yêu cầu như sau:

1. Thiết bị nên được lắp đặt bên trong các phòng tiện ích khép kín hoặc trong trường hợp nghiêm trọng, ngoài trời dưới mái che được trang bị đặc biệt. Đồng hồ phải được bảo vệ một cách đáng tin cậy khỏi tiếp xúc trực tiếp với bức xạ mặt trời và lượng mưa.
2. Có thể gắn thiết bị trên các đường ống được đặt theo cả chiều dọc và chiều ngang và việc cài đặt được thực hiện ở góc nào không quan trọng.
3. Nếu việc lắp đặt được thực hiện trên một đoạn ống nằm ngang hoặc thẳng đứng thì hướng của dòng khí đi qua đồng hồ có thể không được tính đến. Tức là thiết bị có thể được đặt ở bất kỳ vị trí nào theo hướng. Tuy nhiên, nhà sản xuất khuyến cáo nên làm theo hướng dẫn ghi trên thân đồng hồ.
4. Không thể chấp nhận việc lắp đặt đồng hồ ở những điểm thấp nhất của ống dẫn khí, vì phương án lắp đặt này tạo ra nguy cơ tích tụ nước ngưng.
5. Nếu các mẫu đối chứng cho thấy sự hiện diện của nước trong khí đốt gia đình thì đồng hồ đo kiểm soát phải được lắp trên đường ống nằm thẳng đứng, chọn hướng dòng chảy từ trên xuống dưới.

Khi dự định lắp đặt đồng hồ đo khí mới trong các căn hộ tại một địa điểm cụ thể, đồng hồ đo phải được bảo vệ khỏi những cú sốc, rung động và các ảnh hưởng cơ học khác có thể xảy ra.

Ngoài ra, trong trường hợp chuyển đồng hồ đo lưu lượng Chúng ta không được quên các quy tắc chuyển nhượng đã được phê duyệt.

Đồng hồ đo lưu lượng khí thông minh thuộc dòng thiết bị “SMT Smart G4” và các điểm “đăng ký” sau lắp đặt: 1 – điểm gắn dấu của tổ chức tiến hành kiểm định; 2 – điểm gắn tem kiểm soát của tổ chức cung cấp khí cho người tiêu dùng; 3 – điểm bịt ​​kín của khớp nối đầu vào thiết bị

Các yêu cầu lắp đặt không quy định một giá trị cụ thể cho đường kính danh nghĩa của đường ống, cũng như không quy định các quy tắc để duy trì sự thẳng hàng của các vòi và đường ống của lưu lượng kế. Cũng không có yêu cầu cụ thể nào về độ tròn của đường ống hoặc sự hiện diện của các gờ tại các điểm mà đồng hồ gặp ống dẫn khí.

Chuẩn bị vận hành và khởi động

Theo các quy tắc đã được thiết lập, việc chuẩn bị sau khi lắp đặt đồng hồ thông minh để khởi động bao gồm việc thực hiện quy trình kiểm tra rò rỉ của bộ phận được gắn.

Để làm điều này, các phương tiện tiêu chuẩn được sử dụng - tại nhà, bọt xà phòng, chuyên nghiệp - cảm biến rò rỉ gas.

Sau khi kiểm tra, thiết bị được đưa vào hoạt động. Phương pháp khởi động được đề xuất - mở mềm van ngắt gas trên đường dây nơi lắp đặt đồng hồ.

Cần đảm bảo rằng khu vực làm việc của đồng hồ thông minh được lấp đầy mà không có áp suất tăng mạnh để không làm hỏng các bộ phận nhạy cảm của hệ thống khi bị sốc khí nén.

Chúng tôi cũng khuyên bạn nên tự làm quen với các tiêu chuẩn và quy tắc niêm phong máy đo khí.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Sự mới lạ luôn có phần đáng sợ đối với người dùng hoặc người tiêu dùng tiềm năng. Tuy nhiên, không thể thoát khỏi tiến bộ công nghệ. Ngoài ra, công nghệ còn thúc đẩy đáng kể thành phần dịch vụ.

Bằng cách lắp đặt đồng hồ đo gas thông minh trong căn hộ của chính mình, người tiêu dùng tiềm năng sẽ giảm bớt nhiệm vụ liên tục theo dõi dữ liệu và truyền thông tin tại thời điểm được yêu cầu. Nó rất dễ cài đặt và sử dụng, và cực kỳ dễ bảo trì.

Bạn nghĩ về điều gì thay thế đồng hồ cũ cho đồng hồ đo lưu lượng thông minh mới? Nếu bạn sử dụng một thiết bị đo lường thông minh như vậy, hãy chia sẻ trải nghiệm của bạn với những khách truy cập khác vào trang web của chúng tôi, cho chúng tôi biết về những ưu điểm và nhược điểm được phát hiện trong quá trình vận hành. Bày tỏ ý kiến ​​​​của bạn, tham gia thảo luận và tranh luận - biểu mẫu liên hệ nằm bên dưới.