Куда подключить импульсный выход счетчика

Подключение к счетчикам воды Бетар (СХВ-15Д/20Д, СГВ-15Д/20Д) датчика Livi RC или модуля Livi Water Control

Датчик потребления ресурсов радиоканальный Livi RC и модуль защиты от протечек воды радиоканальный Livi Water Control (далее – устройства) могут выполнять функцию контроля расхода горячей и холодной воды. Каждое из устройств можно подключить к двум счетчикам воды Бетар (СХВ-15Д или 20Д и СГВ-15Д или 20Д) с импульсным выходом типа «сухой контакт» (геркон). После подключения устройство осуществляет подсчет импульсов, формируемых на выходе, и передает показания на хаб по радиоканалу. Датчик Livi RC запрограммирован на автоматическую передачу показаний счетчиков каждые 2 минуты, а модуль Livi Water Control — каждые 10 минут.

Преобразование измеряемых импульсов в литры производится в системе Livicom на основании паспортных значений параметров веса импульса для данного типа счетчиков: 10 л/имп (введите данное значение в мобильном приложении Livicom в ходе связывания датчика с хабом).

Для подключения датчика Livi RC к счетчикам воды Бетар выполните следующие действия:

• Вскройте корпус датчика: при помощи плоской отвертки нажмите на одну из защелок и, не отпуская защелку, потяните крышку корпуса вверх.
• Закрепите основание корпуса рядом со счетчиками, используя крепеж из комплекта поставки. Расстояние между датчиком и счетчиками не должно превышать длины выводов импульсных выходов счетчиков (стандартно — 0,5м. Длина провода может быть увеличена до 1,5 м фирмой Бетар по заказу потребителя).
• Убедитесь, что датчик обесточен (защитная пленка присутствует в батарейном отсеке или батарейка извлечена).
• Подключите выводы импульсных выходов счетчиков к клеммной колодке датчика в соответствии со схемой, приведенной далее.

Счетчики Бетар оснащены блоком импульсного выхода, который имеет два исполнения: двухпроводное подключение и четырехпроводное подключение.

Для двухпроводного счетчика: черный провод имеет полярность «-«, а красный имеет полярность «+».

Для четырехпроводного счетчика: черный провод имеет полярность «-«, а синий имеет полярность «+». Красный и желтый провода рекомендуем зачистить, надежно скрутить или спаять и заизолировать каждый счетчик в отдельности.

• Для вывода проводов из корпуса датчика выломайте заглушки (4) в боковой части корпуса.

Для подключения модуля Livi Water Control к счетчикам воды Бетар выполните следующие действия:

• Выкрутите винт в основании корпуса и снимите крышку корпуса.
• Закрепите модуль в выбранном месте, используя крепеж из комплекта поставки. Расстояние между модулем и счетчиками не должно превышать длины выводов импульсных выходов счетчиков (стандартно — 0,5 м. Длина провода может быть увеличена до 1,5 м фирмой Бетар по заказу потребителя).
• Убедитесь, что модуль обесточен (защитные пленки присутствуют в батарейных отсеках или батарейки извлечены, адаптер питания отсутствует или отключен от сети 220 В).
• Подключите выводы импульсных выходов счетчиков к клеммной колодке модуля в соответствии со схемой, приведенной далее.

Счетчики Бетар оснащены блоком импульсного выхода, который имеет два исполнения: двухпроводное подключение и четырехпроводное подключение.

Для двухпроводного счетчика: черный провод имеет полярность «-«, а красный имеет полярность «+».

Для четырехпроводного счетчика: черный провод имеет полярность «-«, а синий имеет полярность «+». Красный и желтый провода рекомендуем зачистить, надежно скрутить или спаять и заизолировать каждый счетчик в отдельности.

Внимание! При выполнении подключения учитывайте рекомендации, приведенные в документации к счетчикам ресурсов.

Принцип работы и подключение счетчика воды с импульсным выходом

Правительство РФ по вопросу энергосбережения поставило перед коммунальными службами задачу, которая заключается в достоверном учете потребления энергоресурсов: электричества, тепла, газа и водоснабжения.

Актуальность приобретают системы точного автоматизированного дистанционного учета воды с возможностью мониторинга в режиме реального времени. Это позволяет полностью исключить воздействие человека на достоверность показателей. Такими приборами можно управлять с помощью специальных устройств, которые обладают выходом в телекоммуникационные сети. К ним относится и импульсный счетчик воды.

Что это такое, его плюсы и минусы

Импульсный прибор учета горячей и холодной воды отлично подходит не только для промышленных целей, но и для населения РФ. Его основная цель заключается в фиксации точного объема потребляемых ресурсов, причем в режиме реального времени. За относительно недавний период внедрения он зарекомендовал себя как надежный прибор для автоматизированного контроля затрат воды.

Управляющие организации и РСО видят в импульсных приборах учета эффективное применение, которое позволяет обеспечить высокую точность рассчитываемых показателей с имеющейся возможностью их дальнейшей отправки коммунальным службам через автоматизированную систему.

Принципиально водяной счетчик с импульсным выходом и стандартное устройство практически ничем не различаются между собой. Основа их работы заключается в классической схеме, в которой считывающий механизм запускается крыльчаткой под имеющимся напором воды. Одновременно с этим импульсный прибор позволяет не только устанавливать объемы расхода воды, но и передавать значения на внешний носитель информации.

Основными их преимуществами принято считать:

• передача сведений относительно расхода воды дистанционно в автоматическом режиме;
• могут быть подключены к сложным системам обработки данных. К примеру, можно без проблем подключиться к АСКУВ;
• низкие цены, что позволяет отнести его к бюджетному классу;
• высокий уровень надёжности;
• стойкость к различным температурным воздействиям, что делает его одним из лучших приборов учета.

Если говорить о недостатках, то ими являются:

• устройство имеет определенный срок службы, по завершении которого его следует заменить, в противном случае показания будут с погрешностью;
• все сведения с прибора можно передать исключительно при его подключении к радио- либо цифровому сигналу;
• в обязательном порядке необходимо использовать антимагнитную защиту, поскольку без неё можно без особых усилий останавливать учёт воды принудительно.

Несмотря на имеющиеся недостатки, импульсный прибор учета пользуется популярностью среди населения РФ.

Конструкция

С конструктивной точки зрения схема импульсного счетчика ничем не отличается от устройства стандартных фланцевых либо же крыльчатых комнатных водяных приборов учета. Механическая часть осталась неизменной. В её основу заложен стрелочный индикатор затрат воды, в котором полный оборот приравнивается к конкретному потреблению.

Принцип действия

Схема стандартной конструкции для холодной либо горячей воды базируется на счетном механизме, который и рассчитывает объем потребления. Импульсные счетчики рассчитывают объем потока и осуществляют передачу сведений в определенные системные пункты.

Итак, рассмотрим все подробней:

1. Выходной поток оказывает воздействие на крыльчатку, которая находится в трубопроводе.
2. Затем осуществляется подключение непосредственно к работе муфты, которая перерабатывает и далее передает сведения на индикатор.
3. В ней при полном обороте магнит контактирует с датчиком, а после показатель указывается на цифровом индикаторе.
4. Сведения поступают не только на экран, но и передаются в сам счетчик, который определяет расход холодной и горячей воды за конкретный временной промежуток.
5. По завершении расчетов сведения передаются в сеть для дальнейшего отчета перед коммунальными предприятиями.

Важно обращать внимание на то, что 1 импульс может приравниваться, к примеру, 10, 100 или 1000 литрам воды – значение напрямую зависит от диаметра трубопровода.

Управление импульсным прибором учета не влечет за собой каких-либо сложностей и не требует к себе от собственников профессиональных навыков и умений. Устройство, как и сам датчик, производит подсчеты в автоматическом режиме. Более того, оно не требует подключения к электричеству, что относит его к бюджетному варианту.

Важно помнить: в дальнейшем планируется эксплуатация исключительно импульсных счетчиков.

Как его подключить?

Подключение водомера осуществляется специалистом коммунальной службы.

Это связано с тем, что для налаживания автоматической диспетчеризации сведений с импульсного прибора учета необходимо подключать к нему сетевой кабель либо же модем-транслятор, с помощью которых осуществляется передача сигнала по каналу GCM или LPWAN.

В обязательном порядке счетчик должен быть подключен проводами к сети сбора необходимой информации. Далее показания будут переданы в специализированный расчетный центр, где будут занесены в квитанцию для оплаты. Иными словами, передавать показания хозяевам собственности нет необходимости.

Снятие показаний

Как уже отмечалось выше, владельцам импульсных счетчиков не стоит переживать о необходимости снятия и передачи показаний, поскольку устройство делает это в автоматическом режиме.

Одновременно с этим, на практике нередко встречаются ситуации, когда по каким-либо причинам прибор не передал информацию, что приводит к недоразумениям с коммунальными службами.

По этой причине специалисты рекомендуют всё-таки снимать показания с дисплея, как и в случае с обычным водомером, а после передавать их контролеру для минимизации последствий.

D105: Подключение расходомеров с ипульсным выходом

Счетчики (расходомеры) с импульсным выходом

К счетчику импульсов smart-MAC D105 можно подключить два расходомера, которые оборудованы импульсным выходом. Это могут быть счетчики для воды, газа, тепла, топлива, молока, пива и много других.

Надо выделить два типа импульсных выходов:

1. Расходомер с импульсным выходом типа «сухой контакт» (механические счетчики).
2. Расходомер с импульсным выходом типа «n-p» переход (электронные счетчики).

Двух-проводная схема типа «сухой контакт»

Обычные бытовые счетчики воды зачастую оборудованы импульсным выходом типа «сухой контакт» и имеют два провода (два контакта) для подключения.

На схеме подключения счетчика воды с импульсным выходом типа «сухой контакт» цвета не имеют значения и показаны условно.

Двух-проводная схема подключения импульсного расходомера к smart-MAC D105.

Посчитанные за определенный интервал импульсы (минута/час/день/месяц) сохраняются в параметрах Ch1 и Ch2.

Параметры TCh1 и TCh2 являются накопительными счетчиками и постоянно увеличиваются. Для синхронизации данных D105 с расходомером установите начальные значения для накопительных счетчиков в настройках устройства, в меню Данные.

Начальные значения накопительных счетчиков указываются в импульсах.

При этом надо знать цену импульса, т.к. значения в параметрах сохраняются в импульсах, а не в литрах или м³. Цена импульса обычно указана на расходомере или в его паспорте.

Настройки виджета на Дашборде

Добавьте виджет индикатор, график или таблицу на доску.

Выберите ваше устройство smart-MAC D105 и соответствующий импульсный вход, на который подключен расходомер, Ch1 или Ch2. В разделе «Арифметическая операция» выберите «умножить» на цену импульса.

Пример для бытового счетчика воды, где цена импульса составляет: 1 импульс = 0.01м³.

Трех-проводная схема типа «n-p»

Счетчики высокой точности оборудованы импульсным выходом типа «n-p» и подключаются по трех-проводной схеме с отдельным питанием. Если напряжение питания расходомера составляет +5В, то его можно получить с клеммы 6 (+5В) устройства D105. Любое другое напряжение питания расходомера потребует отдельного источника питания.

Схема подключения расходомера с импульсным выходом типа «n-p»:

• черный провод GND расходомера подключить к клемме 1: GND (Земля или -5В)
• красный провод +5В расходомера подключить к клемме 6: +5В
• желтый провод Импульс расхдомера подключить к клемме 2 или 3: Ch1 или Ch2

Трех-проводная схема подключения импульсного расходомера к smart-MAC D105.

Если расходомер требует отдельного источника питания более +5В, то его общий выход GND надо объединить с общим выходом устройства D105, клемма 1 (GND). При этом клемма 6 (+5В) остается не задействованной.

Общая схема подключения датчиков/расходомеров с импульсным выходом «n-p» типа.

Трех-проводная схема типа «p-n»

Отдельно стоит отметить датчики и расходомеры с импульсным выходом типа «p-n».

Такие расходомеры нельзя напрямую подключить к счетчику импульсов smart-MAC D105.

Для их подключения требуется дополнительные согласующие устройства.

Общая схема подключения датчиков/расходомеров с импульсным выходом «p-n» типа.

Снятие показаний счетчика расхода воды на Arduino

Автоматическая передача данных счетчика — удобная опция, однако, рещения от производителей стоят слишком дорого. Срок окупаемости бесконечный. Однако, если собрать систему для автоматической передачи данных по водопотреблению вместе с ребенком, то это уже довольно интересное совместное времяпрепровождение.

Счетчики воды обычно комплектуются импульсным выходом, позволяющим считывать расход воды. Обычно в таких счетчиках устанавливается геркон, срабатывающий каждые 10 литров. И после срабатывания геркон замкнут в течении нескольких десятков секунд. т.е. для электроники процесс очень медленный.

Программа для подсчета расхода воды состоит из нескольких частей:

• Снятие данных расхода воды с импульсного выхода счетчика.
• Индикация снятых показаний.
• Передача телеметрической информации на сервер.

Снятие данных с импульсного выхода водосчетчика

Геркон, по сути — это механическая кнопка, управляемая магнитом. Поэтому может быть использована схема коммутации для обычной кнопки. Это медленное механическое устройство. Бытовой счетчик воды после коммутации геркона в течении нескольких секунд «держит» геркон в замкнутом состоянии.

В некоторых схемах в Интернет для подключения кнопки/геркона используют дополнительный «подвешивающий» резистор. Смысла в этом нет, поскольку в самом чипе есть резистр соединенный с +5V. Он активируется кодом: pinMode(PULSE_PIN, INPUT_PULLUP).

Однако геркон нужно подключить через резистор на 1 кОм к входу GPIO. Он нужен, чтобы не «спалить» порт микроконтроллера если прошивка случайно выставит единицу на пине, а геркон в этот момент закоротит эту линию на землю. При наличии резистора через микроконтроллер потечет ток I = 3.3В/1000 Ом = 3.3 мА при том, что ток выхода из строя GPIO ESP8266 — 12 мА, а ESP32 — 20 мА.

При коммутации механических контактов возникает дребезг, который может приводить к ложному срабатыванию при включении и отключении. Как устранять дребезг контактов подробно описано в статье.

Поскольку устройство очень медленное, нет необходимости использовать аппаратные решения, вроде триггера Шмидта или RC цепочки, для подавления дребезга контактов. Достаточно подождать пока переходные процессы завершатся и после этого считывать состояние геркона.

Код Arduino для подсчета расхода воды:

Код был оттестирован на счетчике расхода воды Valtec VLF-U-I. Схема импульсного выхода водосчетчика:

• PIN 2 Arduino подключен к 1 выходу водосчетчика.
• GND Arduino подключен к 4 выходу водосчетчика.
• В случае с герконом контакты 1 и 4 можно менять местами.

Другой вариант реализации кода — с использованием прерываний.

Если сравнивать два варианта кода, то с прерываниями выглядит более технологичным, но и более капризным. Для варианта с прерыванием я рекомендую использовать аппаратное подавление дребезга RC цепочкой или триггером Шмитта (Шмидта).

При программном устранении дребезга контактов при использовании прерываний нужно очень аккуратно подбирать значение времени игнорирования. Если его взять слишком большим, то можно проскочить последнее прерывание перед завершением переходных процессов и тогда будет пропуск в подсчете расхода потребления. Поэтому лучше использовать аппаратное устранение дребезга с соответствующей корректировкой кода.

В случае с опросом состояния в цикле, чем больше значение защиты от «дребезга» взять (в пределах разумного), тем надежнее будет избавление от дребезга и никаких проблем с пропуском, поскольку импульс от геркона продолжительный, длится секунды — это позволяет гарантированно отследить момент завершения переходных процессов.

Литература

Информации по разработке счетчиков воды в Интернет множество. Вот некоторые из статей: