Абсолютно автономный

Энергонезависимый радиоуправляемый газовый клапан позволяет реализовать новые решения в области автоматизированных систем безопасности и учета потребления газа.

В газовой отрасли России сегодня активно внедряются ав­томатизированные системы управления транспортировкой и распределением газа, учета потребления газа, безопасно­сти и т.д. Одна из задач, которые необходимо решать при ор­ганизации данных систем, - организация передачи информа­ции и управляющих сигналов на исполнительные устройства. В настоящий момент для этих целей используются проводные линии связи, которые имеют ряд существенных недостатков:

• необходимость выполнения монтажно-строительных работ по прокладке линий связи; в ряде случаев - при оснащении уже существующих объектов, прокладка проводных линий нежелательна, а зачастую - просто невозможна;

• необходимость использования раздельных линий связи для управления исполнительными устройствами и пере­дачи информации;

• снижение надежности работы всей системы в целом за счет использования большего количества элементов системы и возможности механического повреждения линий связи;

• наличие дополнительных затрат по обслуживанию линий связи.

В последнее время в качестве альтернативы проводным линиям связи все чаще начинают применяться беспровод­ные каналы связи, позволяющие передавать информацию на нелицензируемых частотах. Процесс передачи информа­ции достаточно хорошо отлажен, а вот вариант управления исполнительными устройствами по радиоканалу не использу­ется из-за отсутствия исполнительных механизмов с малым энергопотреблением.

Применение исполнительных устройств с автономным пи­танием и приемом управляющих сигналов по радиоканалу, с возможностью совмещения передачи информации и управления, позволит решить ряд типичных проблем.

Автоматизированные системы безопасности. Устра­няются проблемы, связанные с прокладкой цепей «сигна­лизатор - клапан», наличие стен и перегородок не ухудшает качество работы и позволяет осуществлять подключение не­скольких датчиков загазованности, а также пожарных датчи­ков температуры и задымления, в соответствии с требова­ниями ФЗ №123 от 04.07.2008 года «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», к одному клапану, что дает возможность применять данные системы на круп­ных объектах и создавать совмещенные системы газовой и пожарной безопасности. Кроме того, может быть преду­смотрено дистанционное управление работой клапана при помощи компактного пульта ДУ (на расстоянии до 200 м).

Системы учета расхода газа. В соответствии с Феде­ральным законом №261 от 23.11.2009 года, все потребите­ли газа, в том числе и бытовой сектор, до 1 января 2012 года должны быть оснащены приборами коммерческого учета газа. Все большее распространение получают и автомати­ческие системы коммерческого учета газа (АСКУГ). Суще­ствующие на рынке АСКУГ позволяют осуществлять только функции сбора и передачи информации о газопотреблении, что достаточно при работе с крупными потребителями газа (промышленными предприятиями). Однако при установке систем АСКУГ в бытовом секторе возникает задача отклю­чения подачи газа злостным неплательщикам. Эффективно решить данную проблему можно с применением радио­управляемых клапанов, так как они дают возможность пере­крывать подачу газа, не входя в жилое помещение. Также данный клапан может перекрывать подачу газа по команде от сигнализатора загазованности, а система АСКУГ - пере­давать информацию об обнаружении утечки газа на диспет­черские пункты ГРО. Это обеспечит своевременный выезд аварийных служб, даже при отсутствии жильцов в квартире, а значит, и повысит уровень безопасности использования газа в бытовом секторе.

Системы дистанционного контроля и управления. В применяемых на сегодня системах газовой безопасности (автоматизированный отсечной клапан плюс набор датчиков загазованности, задымленное™, температуры) осуществля­ется перекрытие подачи газа при возникновении аварийной ситуации, что является необходимым, но далеко не доста­точным условием обеспечения безопасного использования газа. Достаточное условие - своевременное принятие мер по устранению причин, вызвавших утечку газа. Для этих це­лей система может быть дополнена GSM-модемом. Связь GSM-модуля с компонентами системы осуществляется по радиоканалу, что позволяет произвести монтаж системы на объекте (многоквартирные дома, коттеджи, офисные зда­ния) без сверления и долбления стен и перегородок. Переда­ча информации о состоянии системы и команд исполнитель­ным устройствам производится через телефон мобильной связи (голосовые или SMS-сообщения).

Для решения данных проблем ООО «Перспективные магнитные технологии и консультации» (г. Троицк) был раз­работан, сертифицирован и запатентован принципиально новый двустабильный энергонезависимый радиоуправляе­мый газовый клапан КГДЭУ, не имеющий мировых аналогов. Данный клапан может использоваться в системах автомати­зированного учета газа, газораспределения и безопасности, рабочая среда - природный газ, ГОСТ 5542-87, сжиженный газ, ГОСТ 20448-90, и другие неагрессивные газы.

Оптимизация решений по устройству клапана и примене­ние высокоэнергетических наноструктурированных постоян­ных магнитов позволили добиться двустабильности клапана.

Магнитная система рассчитана и спроектирована таким об­разом, что в любом из двух состояний клапана не требуется дополнительных энергозатрат, а поддержание стабильности обеспечивается полем постоянных магнитов.

Имея технические характеристики, аналогичные исполь­зуемым сегодня электромагнитным клапанам с внешним подводом энергии, КГДЭУ имеет значительно меньшую энергию потребления: 10 мкА, при применении источника питания от 3 до 5 В, что позволяет запитывать его от встро­енного источника питания, время непрерывной работы ко­торого составляет не менее пяти лет. Для этого достаточно одной литиевой батарейки типа АА - аналогичной тем, что устанавливаются в обычный пульт телевизора, но с большим температурным диапазоном и несколько большей емкостью.

У клапана широкие возможности взаимодействия с внешними приборами и устройствами - электронная схе­ма управления клапаном и программа его микроконтролле­ра обеспечивают совместную работу со всеми известными типами газосигнализаторов, электронных счетчиков газа, а также компьютерными системами, в том числе могут кон­тролироваться и управляться посредством брелока (до 200 м) и SMS-сообщений с использованием GSM-модуля.

При потенциальной возможности работы клапана с любы­ми типами газосигнализаторов наиболее оптимальный вари­ант - совместное использование с уже известным и хорошо зарекомендовавшим себя газосигнализатором СГГ10-Б про­изводства ФГУП СПО «Аналитприбор» (г. Смоленск). Данный сигнализатор имеет модификации со встроенными радио­модулями и позволяет не только управлять клапанами, но и организовывать системы сбора информации о загазованно­сти объекта, для чего они комплектуются блоком сбора и пере­дачи информации БСП. Передача, в зависимости от применя­емого модуля, может осуществляться как по GSM-каналу, так и по проводным линиям связи по RS485. К тому же СГГ10-Б -это последняя отечественная разработка, соответствующая вновь принятому и действующему сегодня основному доку­менту, регламентирующему технические характеристики сиг­нализаторов топливных газов: ГОСТ Р ЕН 50194-2008, а также Европейскому стандарту EN501194:2000.

На базе ФГУП СПО «Аналитприбор» в полном объеме про­ведены стендовые испытания совместной работы клапана и газосигнализатора при управлении по радиоканалу. По­лучены положительные результаты, позволяющие использо­вать газосигнализатор СГГ 10-Б с клапаном КГДЭУ со 100% гарантией безопасности.

На ФГУП СПО «Аналитприбор» завершается разработка модификации газосигнализатора СГГ10-Б с автономным энергоснабжением. Внедрение этой модификации в сочета­нии с клапаном КГДЭУ позволит перейти на новую ступень в развитии систем безопасности в газовом хозяйстве.