Compteurs de gaz intelligents : comment sont conçus et fonctionnent les débitmètres intelligents + fonctionnalités d'installation de nouveaux compteurs
Les technologies numériques ouvrent de nouvelles opportunités pour obtenir des informations précises sur la consommation d'électricité, d'eau, de gaz et d'autres ressources énergétiques consommées par la population. Et désormais, le marché propose aux consommateurs des compteurs de gaz intelligents, capables de mesurer la consommation avec une grande précision.
De plus, en plus de mesures précises, la nouvelle classe d'appareils assure la transmission complète des informations de comptage sans l'intervention de personnes - les consommateurs de gaz. Mais comment fonctionne un tel comptoir et est-il possible de l'installer soi-même ?
Nous soulèverons ces questions dans notre article - nous examinerons la conception et le principe de fonctionnement des nouveaux compteurs, nous parlerons des règles d'installation et de préparation à l'exploitation. Nous compléterons le matériel présenté avec des photos et des vidéos thématiques.
Le contenu de l'article :
Qu'est-ce qu'un débitmètre intelligent ?
Essayons de comprendre ensemble ce qu'est un nouveau compteur de gaz intelligent et comment il fonctionne. Ainsi, le terme « intelligent », appliqué à un nouvel appareil de mesure, doit être considéré simplement comme la fonctionnalité de l’électronique moderne basée sur un microprocesseur.
Le contrôle par microprocesseur (essentiellement informatique) de différents types d’équipements est un phénomène déjà devenu monnaie courante. Aujourd’hui, le tour est venu directement des compteurs de gaz, qui, jusqu’à récemment, restaient pour la plupart encore mécaniques.Mais si vous combinez le contrôle intelligent avec la fonction de comptage, vous obtenez un compteur intelligent.
Si nous mettons en œuvre l'idée d'installer des compteurs de gaz entièrement intelligents, nous obtiendrons une avancée majeure dans le domaine du comptage de la consommation de gaz de la population. Nous vous recommandons également de lire normes de consommation de gaz.
En cas d’installation de compteurs intelligents, les éléments suivants sont assurés :
- haute précision de mesure;
- degré élevé de fiabilité de l'appareil;
- protection fiable contre les accès non autorisés ;
- polyvalence d'installation;
- transmission automatique des informations.
Le nouvel appareil intelligent peut véritablement être considéré comme « intelligent », compte tenu de sa capacité à effectuer des mesures de volume de gaz indépendantes de la pression, à effectuer un autodiagnostic et à détecter et enregistrer à distance les influences externes.
Le compteur de gaz intelligent détermine indépendamment les caractéristiques gaz domestique, en arrivant dans nos appartements, conserve une archive d'informations sur les mesures et les événements techniques.
Conception de l'appareil et principe de fonctionnement
Il existe un certain nombre de développements de compteurs de gaz intelligents réalisés par des spécialistes de pays étrangers ainsi que par des spécialistes nationaux.
Cependant, à en juger par les informations du premier trimestre 2019, les développeurs nationaux ne sont pas encore prêts à commercialiser des appareils répondant pleinement à toutes les exigences d'un appareil intelligent.
Il existe plusieurs appareils d'entreprises nationales qui ressemblent à peu près à des conceptions de compteurs de gaz intelligents :
- « Grand » – SPI G4 – G10 ;
- « Vecteur » – T G4 ;
- SGBET « Sigma » G1.6 –G10 ;
- « Oméga » ETC GSM G1.6 – G4 ;
- SGBU G1.6 - G6 ;
- BK-GETe G4,G6 ;
En fait, tous ces appareils sont des prototypes de systèmes mécaniques anciens, simplement complétés par un module électronique. En conséquence, ils n’offrent pas toutes les fonctionnalités d’un appareil intelligent.
Il y a cependant des développements pour 2019, dont nous parlerons en détail ci-dessous.
Les modules de mesure importés, par exemple les produits de Metrix (Apator), répondent en principe aux exigences énoncées en matière de logiciels intelligents.
Cependant, selon les experts nationaux, les compteurs de gaz d'Apator et d'autres sociétés étrangères ne correspondent pas aux mesures de volume de gaz dans des conditions standard (T = +20 °C, P = 101,3 kPa).
Option n°1 – Débitmètres Metrix
Un exemple de compteur de gaz intelligent importé peut peut-être déjà être certains nouveaux produits de la société Apator de la série de produits Metrix.
Deux développements méritent particulièrement l'attention : le module intelligent UniSmart et le système hybride HybridSmart.
Le premier développement de « UniSmart » se présente comme un module auxiliaire qui complète un appareil de mesure existant, par exemple la série « UG ». Le module prend en charge le protocole (WMB) de la norme EN13757-4, qui garantit la possibilité de se connecter à des équipements d'autres fabricants.
Le module est connecté directement au compteur de gaz et agit fonctionnellement comme un interrupteur à lames (capteur d'impulsions).Un tour du compteur mécanique correspond à une impulsion du capteur - c'est ainsi que le module « UniSmart » lit les données.
Pour transférer les données lues vers le serveur, le fonctionnement d'un canal radio est organisé - électronique intégrée au module. Tous les paramètres de fonctionnement nécessaires du module sont préprogrammés et stockés dans le « firmware » de l’appareil (puce mémoire). Les données du micrologiciel peuvent être modifiées si nécessaire, y compris à distance.
Le deuxième développement est « HybridSmart ». L'appareil, en fait, est un analogue du premier appareil « UniSmart », la seule différence étant que cette version utilise une conception « deux en un » d'une seule pièce. C'est-à-dire que le compteur de gaz et le module intelligent fonctionnel forment un seul ensemble.
Option n°2 – Compteur intelligent microthermique
Le nouveau développement de la société russe Technomer (Arzamas) est un appareil microthermique conçu pour effectuer des mesures directes du volume de gaz naturel en circulation.
Caractéristiques du débitmètre intelligent
L'appareil répond entièrement aux conditions standard de mesure des unités de volume (T= + 20 °C, P= 101,3 kPa). Les paramètres sont transmis au serveur distant par le système de communication cellulaire (GRPS).
L'image ci-dessus montre la structure d'un compteur microthermique issu d'une série d'appareils intelligents.
Comme on peut le voir sur l’image, les principaux composants de l’appareil sont :
- corps durable et fiable;
- capteur microthermique intégré ;
- module électronique;
- Écran de contrôle LCD ;
- boîtier de protection (couvercle) du module électronique et de l'affichage.
La carte électronique contient un microcontrôleur, les composants électroniques correspondants et un affichage numérique connecté (affichage de contrôle). L'électronique de la carte assure à la fois la procédure de mesure et la procédure de génération/transfert de données (module de télémétrie intégré).
Comment fonctionne un compteur microthermique ?
Le dispositif de conversion du débit volumétrique de gaz dans la conception du compteur est un capteur microthermique. Concrètement, dans le développement de la société Technomer, un capteur de la série SGM6xxx (un produit de fabricants suisses) est utilisé.
Il mesure le fluide qui passe selon le principe calorimétrique. Fabriqué à l'aide de la technologie MEMS, qui garantit des caractéristiques de haute performance.
Le capteur fonctionne comme suit : sur le trajet du flux de gaz naturel (canal de travail), un élément de détection modulaire composé d'un élément chauffant et d'une paire de capteurs de température est installé sur un substrat de silicium. Le flux de gaz qui passe est chauffé directement dans la partie où sont installés les capteurs de température.
En conséquence, le flux de gaz restreint a une température légèrement différente, ce qui crée une différence de température.Théoriquement, il s’agit d’un processus physique assez complexe, mais l’essentiel est qu’il fonctionne, et de manière très efficace, en termes de précision des mesures.
Option n°3 - compteur de gaz pour carte à puce
A l'aide de l'exemple du produit Actaris, nous considérerons un autre appareil tout à fait moderne, qui est un compteur de gaz à membrane, complété par un contrôle des paiements.
Une particularité de cette conception est la présence d'une vanne d'arrêt dans la conception de l'appareil, qui coupe automatiquement l'alimentation en gaz, par exemple en cas d'urgence.
Cependant, le même élément de conception est utilisé avec succès pour bloquer en cas de non-paiement par le consommateur pour le prélèvement de gaz.
Un tel débitmètre comprend un dispositif de lecture des données d'une carte. Il s'agit de la carte à puce en plastique de l'abonné, qui vient compléter le compteur installé par l'utilisateur.
Malgré le fait qu'il existe effectivement un système mécanique de surveillance de la consommation de gaz, grâce à l'installation d'un module de lecture de carte à puce, l'appareil a été transformé en un système semi-automatique.
Il suffit à l'utilisateur d'insérer la carte à puce de crédit dans l'emplacement approprié. L'appareil lit automatiquement les informations requises et retire des fonds pour payer la consommation de gaz domestique. Si les fonds sont épuisés et que l'utilisateur ne prend pas soin de reconstituer le compte à temps, le compteur intelligent coupe immédiatement l'approvisionnement en gaz d'un abonné spécifique.
Réapprovisionnement énergétique d'un compteur intelligent
Les débitmètres intelligents, comme les simples débitmètres électroniques, sont complètement autonomes : ils ne nécessitent pas l'utilisation d'une alimentation secteur supplémentaire. L'autonomie des appareils est assurée par une paire de batteries - batteries.
En particulier, l'élément énergétique principal est une batterie Li-SOC12 (chlorure de lithium-thionyle), tandis que l'élément énergétique de secours est une batterie Li-MnO.2 (oxyde de lithium et de manganèse).
La batterie principale produit 3,6 volts et est un composant amovible et entièrement remplaçable. La deuxième batterie (de secours) est montée de manière rigide dans la carte électronique et ne permet donc pas d'interchangeabilité.
Cette source d'alimentation de 3 volts est connectée au système lors du remplacement de la batterie principale, ce qui assure la sécurité des paramètres technologiques de l'appareil.
Selon les spécifications du fabricant, la source d'alimentation principale est suffisante pour faire fonctionner le compteur pendant 10 ans maximum. Par conséquent, le remplacement de la batterie coïncide généralement avec la procédure de vérification de l'instrument, qui est généralement effectuée tous les 5 à 6 ans. La fonctionnalité de la batterie de secours, en l’absence de la batterie principale, est garantie 1 an.
Règles d'installation de nouveaux compteurs
Compte tenu des conditions de fonctionnement ambiguës des appareils, les compteurs de gaz, y compris les conceptions « intelligentes », sont soumis à des réglementations appropriées. normes d'hébergement par rapport aux autres appareils à gaz et aux règles d'installation (exigences).
En particulier, pour un appareil fabriqué par Technomer, les exigences sont les suivantes :
- L'appareil doit être installé à l'intérieur de locaux techniques fermés ou, dans les cas extrêmes, à l'extérieur sous un auvent spécialement équipé. Le compteur doit être protégé de manière fiable contre l'exposition au rayonnement solaire direct et aux précipitations.
- Il est possible de monter l'appareil sur des canalisations posées verticalement et horizontalement, peu importe l'angle sous lequel l'installation est effectuée.
- Si l'installation est effectuée sur une section de canalisation horizontale ou verticale, le sens du flux de gaz à travers le compteur peut ne pas être pris en compte. Autrement dit, l'appareil peut être placé dans n'importe quelle position dans la direction. Cependant, le fabricant recommande de suivre la direction indiquée sur le corps du compteur.
- Il est inacceptable d'installer le compteur aux points les plus bas de la conduite de gaz, car cette option d'installation crée un risque d'accumulation de condensats.
- Si des échantillons de contrôle montrent la présence d'eau dans le gaz domestique, le compteur de contrôle doit être monté sur une canalisation située verticalement, en choisissant le sens d'écoulement de haut en bas.
Lorsque vous envisagez d'installer un nouveau compteur de gaz dans des appartements situés à un endroit spécifique, le compteur doit être protégé des éventuels chocs, vibrations et autres influences mécaniques.
Aussi, au cas où transfert de débitmètre Il ne faut pas oublier les règles de transfert approuvées.
Les exigences d'installation ne stipulent pas de valeur spécifique pour le diamètre nominal du tuyau, ni les règles de maintien de l'alignement des buses et des tuyaux du débitmètre. Il n'y a pas non plus d'exigences spécifiques concernant le degré d'arrondi des tuyaux ou la présence de rebords aux points de rencontre du compteur avec le tuyau de gaz.
Préparation à l'exploitation et à la mise en service
Selon les règles établies, la préparation après l'installation d'un compteur intelligent pour le lancement implique l'exécution d'une procédure de vérification de l'étanchéité de l'unité montée.
Pour cela, des moyens standards sont utilisés - à domicile, mousse de savon, professionnellement - capteurs de fuite de gaz.
Après vérification, l'appareil est mis en service. Méthode de démarrage recommandée – ouverture en douceur robinet d'arrêt de gaz sur la ligne où est installé le compteur.
Il est nécessaire de s'assurer que la zone de travail du compteur intelligent est remplie sans forte augmentation de pression, afin de ne pas endommager les composants sensibles du système par un choc pneumatique.
Nous vous recommandons également de vous familiariser avec les normes et règles de scellement compteurs de gaz.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
La nouveauté est toujours quelque peu effrayante pour les utilisateurs ou consommateurs potentiels. Cependant, il n’y a pas d’échappatoire au progrès technologique. De plus, la technologie favorise considérablement la composante service.
En installant un compteur de gaz intelligent dans son propre appartement, un consommateur potentiel se libère de la tâche de surveiller en permanence les données et de transmettre des informations au point de demande. Il est facile à installer et à utiliser, et extrêmement facile à entretenir.
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