Диагностика работы газового счетчика СМТ-Смарт важный элемент интеллектуальной системы учета

В процессе длительной эксплуатации в сетях низкого давления счетчики газа испытывают различного рода воздействия, влияющие на его работоспособность, работоспособность отдельных узлов и режимов его работы. К таким воздействиям можно отнести, например, климатические. Предельные значения температуры и влажности могут вызвать ускоренный износ применяемых материалов, а их выход за пределы нормированных значений – привести к возникновению дополнительной погрешности измерения объема газа, что сказывается на учете газа за отчетный период. И чем больше количество подобных счетчиков  и продолжительность периода их работы , тем большая величина потерь будет накапливаться в балансе региональной компании.

При проектировании конструкции и алгоритма работы программного обеспечения счетчиков газа СМТ-Смарт учитывались требования по реализации механизмов самодиагностики. Любой факт нарушения условий эксплуатации или потеря работоспособности отдельных узлов фиксируется в архиве событий счетчика и передается по каналам беспроводной связи на сервер поставщика газа , на котором устанавливается программно-технический комплекс Газсеть.  Назначение  ПТК Газсеть –  дистанционный сбор данных от большого числа счетчиков, преобразование, хранение, анализ и их передача в программно-сетевые комплексы верхнего уровня, например, ИУС-Газ. Таким образом, организовано три уровня обнаружения нештатной работы СМТ-Смарт. Это  индикация возникновения нештатных ситуаций  на табло самого счетчика,  их визуализация в ПТК Газсеть, что  позволяет оператору определить дефектный счетчик и, наконец, программа верхнего уровня ИУС-Газ помогает определить диспетчеру неисправные узлы учета в целом по региону.

Рассмотрим основные параметры и режимы работы газового счетчика СМТ-Смарт, которые подвергаются контролю и анализу в процессе эксплуатации. Измерительным узлом счетчика является микротермальный измерительный модуль, представляющий из себя классическое микропроцессорное устройство, со стандартным набором узлов – это чувствительные элементы, исполнительные устройства, память и собственно сам микропроцессор.

Режимы работы измерительного модуля контролирует встроенный  в модуль микропроцессор и в цифровом виде  передает информацию на центральный процессор счетчика газа. Выходными сигнала микротермального модуля являются величина текущего расхода газа, приведенного к стандартным условиям , температура газа и  обобщенный параметр качества газа К_f.  

Параметр - расход газа, приведенный к стандартным условиям, используется для расчета объема газа и является основным метрологическим параметром счетчика в целом. Два других можно отнести в разряд служебных или технологических, позволяющих контролировать режимы работы измерительного модуля.

Величина обобщенного параметра  К_f зависит от теплофизических параметров измеряемой среды и состояния чувствительных элементов модуля.  Микропроцессор счетчика, получая от измерительного модуля текущее значение параметра  К_f ,  сравнивает его с допустимыми значениями и принимает решение о состоянии измерительного модуля, возможности его дальнейшей работы и достоверности измерений в данных условиях. Счетчик СМТ-Смарт предназначен для измерения объемов воздуха и природного газа. Любые другие газы, например, кислород, углекислый газ и др., вызывают выход значения параметра К_f  за границы значений, соответствующих воздуху и природному газа, что будет идентифицировано счетчиком как нарушение режимов эксплуатации. Таким образом могут быть обнаружены различные манипуляции со счетчиком, которые осуществляются путем преднамеренного воздействия на  измерительный модуль счетчика  с помощью посторонних аэрозолей , жидкостей и т.д. Аварийный сигнал от модуля микропроцессор счетчика СМТ-Смарт квалифицирует как отказ , производит соответствующую запись в архиве  счетчика , после чего данная информация  передается на сервер оператора . Таким образом любое изменение состояния измеряемой среды, вызывающее некорректную работу счетчика , а также потеря работоспособности измерительного модуля будут зафиксированы, а соответствующая информация  передана  поставщику и потребителю газа.

В Технических условиях на  счетчик СМТ-Смарт указан диапазон рабочих температур, для которого нормирована погрешность измерений.  Выход за пределы указанного диапазона температур измеряемой среды может привести  к возникновению нерегламентированных погрешностей измерения объема газа. Такой режим является нештатным и фиксируется в архиве событий. Используя данные о работе счетчика в нештатной ситуации - температура измеряемой среды,  время и измеренный объем, оператор газоснабжающей организации может использовать их для уточнения  баланса газа в соответствии с действующей нормативной документацией.

Следующий параметр, который контролирует СМТ-Смарт, - максимальный расход измеряемого газа. В технических характеристиках счетчика указывается величина максимального расхода газа, превышение которой ведет к увеличению погрешности выше нормированных значений. Также, как в случае с температурой , важно фиксировать измерение объема газа, когда расходы его потребления выше указанных в паспорте прибора. В случае превышения измеряемого счетчиком расхода газа  более чем 1,2 Qmax , в архив событий делается соответствующая запись, фиксируется объем газа, измеренный в режиме превышения максимального расхода и интервал времени, в течении которого фиксировалось данное нарушение. Сообщение о нарушении режимов потребления газа отправляется на сервер поставщика, где оно принимается и обрабатывается программой верхнего уровня.

СМТ-Смарт имеет компактную конструкцию и обладает возможностью универсального монтажа, т.к. может устанавливаться как в горизонтальном или  вертикальном направлениях, а также под любым углом к горизонтальной поверхности. Малые габариты счетчика и универсальный монтаж облегчает и удешевляет процесс газификации объектов. Для нормальной работы необходимо строго ориентированное направление потока газа между входом и выходом счетчика.  Для  защиты от неправильной установки в СМТ-Смарт определяется реальное направление потока газа и , при фиксации  направления потока газа обратного, по отношению к рабочему,  на цифровом индикаторе счетчика появляется сообщение об ошибке. В этом случае монтажник может оперативно исправить ситуацию и установить счетчик таким образом, чтобы направление потока газа совпадало с указателем на корпусе измерительного модуля счетчика .

СМТ- Смарт выполнен в автономном исполнении, т.е. выполняет свои функции без внешних источников питания. Питание электронной схемы, микротермального измерительного модуля и модема связи осуществляется от установленных в корпусе счетчика литиевых батарей. Контроль за степенью разряда батарей питания осуществляется микропроцессором счетчика в течение всего периода работы , в том числе во время режимов передачи информации по беспроводным линиям связи.  Информации об остаточной емкости батарей и необходимости их замены выводится на экран дисплея и записывается в архив событий.

Передача измеренных данных от счетчика на сервер поставщика газа по беспроводному интерфейсу является неотъемлемой функцией счетчика СМТ-Смарт. Наличие данного свойства позволяет отнести указанный прибор в разряд « умных приборов » и применять для работы в составе  интеллектуальных систем учета. Передача данных осуществляется по каналам сотовой связи либо по радиоканалу с запрограммированной периодичностью выхода на связь . Процесс передачи данных по сотовой связи многоступенчатый , при этом выполнение каждого отдельного этапа контролируется , отображается на индикаторе и записывается в архив. В случае успешного сеанса связи  дается команда на окончание процесса. Если по каким-то причинам данные не были переданы, осуществляется повторная попытка. Все сеансы связи, в том числе и завершившиеся неудачно, фиксируются. Этот факт при необходимости позволяет анализировать и настраивать работу каналов связи должным образом.

И, наконец, СМТ-Смарт имеет возможность оценивать и фиксировать условия при которых он хранится на складах и транспортируется. Эти обстоятельства являются важными в цепочке движения счетчика от производителя до места установки и момента ввода в эксплуатацию. В этот период могут возникать различные  нестандартные ситуации  которые , к тому же, могут создаваться и сознательно, в расчете на то, что в период движения от производителя к потребителю счетчик находится вне контроля заинтересованных сторон. В это время возможно проведение различных  манипуляций с прибором, цель которых - искажения будущих результатов измерений. Однако, в связи с автономным батарейным питанием счетчика СМТ Смарт, после выхода из производства  он непрерывно находится в активном состоянии и регистрирует в собственном архиве все внешние и внутренние процессы, происходящие с ним. При возникновении любой нештатной ситуации микропроцессорное устройство счетчика фиксирует его в собственном архиве. В дальнейшем, при проведении предварительной проверки счетчика до его ввода в эксплуатацию, а также при регистрации счетчика в ПТК Газсеть, все нештатные ситуации в автоматическом режиме будут идентифицированы , в связи с чем  приборы, подвергшиеся несанкционированным воздействиям  будут выявлены и в дальнейшем не допущены для коммерческого  учета газа.

Перечисленные выше функции самодиагностики счетчика СМТ-Смарт, а также наличие дистанционной передачи измеренных данных, событий и нештатных ситуаций в ПТК Газсеть, создают условия для надежной работы счетчика в течение всего периода эксплуатации.

Применение современных « умных счетчиков », оснащенных системой самодиагностики и каналами беспроводной передачи данных является необходимой предпосылкой для успешного внедрения в газовой отрасли интеллектуальных систем учета.