CC BY
29
ШЕСТОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УКЛАД: МЕХАНИЗМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
13-14 ноября 2015 г.
УДК 621.694.31
РАЗРАБОТКА РЕШЕНИЙ РЕАЛИЗАЦИИ КОНСТРУКТИВНОГО ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ ГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ В ЕДИНОЙ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СЕТИ УЧЕТА КВАРТИРНЫХ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ
А. М. Кораблев, Р. Р. Бахтиозин, С. В. Смирнова Введение
Современные технологии позволяют создавать дома нового поколения -«умные дома», оборудованные множеством автоматизированных систем обеспечивающие комфорт, безопасность и ресурсосбережение для его жителей. Одна из таких систем- единая централизованная сеть учета квартирных энергоресурсов, объединяющая все счетчики природных ресурсов в сеть с возможностью выхода в сети общего пользования. В нашей работе описано одно из звеньев данной цепи - система газо-контрольного оборудования.
Описание системы
Схема разрабатываемой системы газового оборудования представлена на Рис.1
Рис.1
Базовым звеном системы, определяющим во многом ее функциональные возможности, является локальная квартирная информационная сеть, которая строится на основе специализированного квартирного контроллера.
Квартирный контроллер (КК)обеспечивает сбор информации с расходомеров-счетчиков потребления энергоносителей, контроль их нормального функционирования, предварительную обработку данных для формирования ограниченных по объему информационных блоков, передаваемых на домовой контроллер, обмен с домовым контроллером по заданному протоколу с возможностью экстренной передачи сообщения об аварийной ситуации с пульта вызова помощи или по результатам анализа первичных данных.
А. М. Кораблев, Р. Р. Бахтиозин, С. В. Смирнова
В систему газового оборудования должны входить функционально законченные устройства с унифицированными выходными сигналами. С этой целью элементы системы имеют свой периферийный контроллер (ПК) с минимально необходимыми возможностями, выполняющий задачу приема, обработки первичной информации с датчика и выдачу цифрового хода на входной порт квартирного контроллера. Такая структура обеспечивает разгрузку КК, повышает надежность его работы и ремонтопригодность.
Детектор утечки газа включен в систему безопасности дома. В случае утечки детектор оповестит хозяев жилья и аварийные службы об аварии. Дополнительной мерой безопасности в данной системе является аварийный клапан, перекрывающий газовую трубу при срабатывании детектора.
Используемые устройства Счетчик газа
В разрабатываемой системе предполагается использование газового счетчика с турбинным методом измерения. (Патент № 2457440). [1]
Турбинные расходомеры-счетчики газа обладают рядом преимуществ. В частности, диапазон их работы можно увеличить, а нижний предел измерения уменьшить, за счет снижения трения в подвеске при вертикальном положении оси вращения турбинки в набегающем снизу газовом потоке.
Конструкция счетчика газа позволяет уменьшить нижний предел измерения, тем самым расширить рабочий диапазон измерения расхода газа по массе, существенно повысить точность и эксплуатационную надежность.
В расходомере используются профилированные окна, радиально-осевые лопатки и дополнительные щели, интенсивность работы которых управляется оригинальной обратной связью по угловому и осевому положению турбинки, зависящему от расхода газа. За счет введения корректора плотностной поправки обеспечивается компенсация барометрической погрешности, при этом, расход газа можно измерять по массе. Электрический выходной сигнал позволяет использовать такие расходомеры в автоматизированных системах учета и распределения газа. Увеличенный диапазон работы позволяет существенно расширить область применения турбинных расходомеров, т. е. для создания квартирных счетчиков газа.
В результате объединения ротаметрического и турбинного методов измерения, синтезирована новая модель расходометра газа с диагональной (радиально-осевой) турбинкой и корректором плотности поправки. Турбинка является основным элементом расходомера - счетчика газа, функциональные и технические параметры которой определяют верхний и нижний пределы измерения, точность измерения, линейность характеристики, эксплуатационная надежность.
Детектор утечки газа
В настоящее время выбирается тип детектора утечки газа, который будет использоваться в системе. Аналитический обзор показал, что детекторы утечки газа делятся на следующие типы:
- Полупроводниковые.
- Каталитические.
- Инфракрасные.
Полупроводниковые устройства работают на базе полупроводников и основаны на методе поглощения поверхностью нагретого оксида газа в окружающей среде.
Каталитические модели по своей сути представляют усовершенствованную разработку взрывобезопасной лампы. В основе таких приборов лежит горение газа и превращение его в воду и углекислый газ.
Инфракрасные датчики определяют концентрацию газа, полосы поглощения которых находятся в диапазоне инфракрасного электромагнитного спектра.
Разработка решений реализации конструктивного построения системы газового оборудования в единой
централизованной сети учета квартирных энергоресурсов Аварийный клапан
Рассматривается вариант объединения данного клапана с счетчиком газа в единую конструкцию. Это позволит создать более компактный, эффективный прибор. Конструция клапана, система его энергоснабжения, целесообразность - вопросы, которые еще стоит решить.
ЛИТЕРАТУРА
1. Патент на изобретение № 2457440. Авторы Смирнова С. В., Рахимбердиева С. Р.
