Изделие входит в состав аппаратно-программного комплекса системы учета и регистрации потребления энергоресурсов и воды объектами ЖКХ и предназначено для:

- измерения показаний расхода горячей и холодной воды;

- передачи показаний расхода горячей и холодной воды и показателей состояния прибора учета;

- учета потребленной горячей и холодной воды по каждому тарифу в отдельности и по всем тарифам;

- отображения информации о потребленном количестве воды, серийном номере прибора учета, текущей дате и времени;

- регистрации событий, возникающих в процессе эксплуатации прибора учета;

- программирования.

Прибор учета предназначен для использования домохозяйствах, размещённых в городской либо сельской местности, многоквартирных либо частных постройках.

Степень защиты данного прибора: IP67 [2]

Интеграция прибора учета в комплекс осуществляется через встроенные проводной (RS-485) интерфейс и беспроводной трансивер ISM (Industrial, science and medical) диапазона, посредством внешнего GSM-концентратора.

Одной из основных составляющих данного устройства является крыльчатый прибор.

Крыльчатый прибор учёта является наиболее распространённым, хорошо изученным методом измерения расхода, широко применяемым в коммерческих приборах учёта. Принцип действия крыльчатого счётчика основан на пропорциональной зависимости объёма жидкости, протекающей через прибор учёта, с числом оборотов крыльчатки, находящейся на пути движущейся жидкости. Движение крыльчатки через специальную муфту передаётся на счётное устройство (электронное или механическое) и, после обработки, преобразуется в стандартные единицы объёма и отображается на устройстве индикации.

Преимущества крыльчатого прибора учёта:

- относительная дешевизна и автономность;

- стабильность показаний;

- простота монтажа и обслуживания.

Недостатки:

- высокая чувствительность к механическим примесям и отложениям в проточной части прибора;

- низкая чувствительность на малых расходах;

- наличию выступающих в поток движущихся частей, подверженных износу.

Не менее важным элементом является микроконтроллер, который выполняет основные функции сбора, а так же накопления измерений, хранение, управление ЖК-дисплеем, управлением системой питания [1].

Анализируя популярные модели микроконтроллеров и их характеристики, основными из которых являлись экономичность и функциональность, был выбран оптимальный вариант – микроконтроллер серии STM8L, а именно микроконтроллер STM8L152С6.[5]

Для отображения информации применяется устройство индикации.

В качестве устройства индикации используется 9-тисегментный LCD дисплей TIC33 , который представлен на рис. 1.

Рис. 1. Индикатор TIC33

Характеристики:

- размер: 37 x 15мм;

- температурный диапазон: -20...+70C;

- Напряжение питания: 2,5...3,5В. [3]

Для обеспечения стабильной работы прибора на протяжении всего периода эксплуатации необходим встроенный источник питания. Батареи ER14505 представленные на рис. 2 доказали свою эффективность в других устройствах и были выбраны в качестве основного источника питания.

Рис. 2. Батареи ER14505

Характеристики:

- емкость элемента 2400 мА/ч;

- срок службы от 3 до 15 лет;

- ток саморазряда <1 % в год;

- Рабочая температура: -60+85С.[4]

Принцип работы:

Вращение крыльчатки с установленным на ней магнитом фиксируется магнитоконтактными датчиками, установленными на плате регистрирующего устройства, которое осуществляет преобразование число оборотов ротора в объем измеренной воды. Ведущая магнитная муфта расположена в воде, в измерительной полости на крыльчатке.

Измерительное устройство имеет плату с расположенными на ней двумя магнитоконтактными и температурными датчиками, регистрирующими количество оборотов вращающейся крыльчатки и температуру жидкости, центральный контроллер, энергонезависимую память DD3, ЖК-дисплей, радиоконтроллер, интерфейсы и батарею питания.

Питание электронной схемы прибора учёта осуществляется литий-тионилхлоридной батареей типоразмера АА ER14505, расположенной на основной плате контроллера, через LowDrop-преобразователь который понижает напряжение до 3,3 В.

Магнитоконтактные датчики, находящиеся на основной плате, подключены непосредственно к микроконтроллеру. Первый магнитоконтактный датчик выполняет основную функцию снятия данных с вращающейся крыльчатки, а второй выполняет дублирующую функцию снятия данных с вращающейся крыльчатки для определения ложных срабатываний первого, либо выполняет его функции при выходе того из строя. Также датчики имеют функцию определения поднесения магнита для несанкционированной остановки прибора учёта.

Сигналы с магнитоконтактных датчиков поступают в микроконтроллер, в котором обрабатываются и сохраняются в энергонезависимой памяти DD3, подключённой к контроллеру.

Вывод и отображение данных о накопленном расходе жидкости производится микроконтроллером на ЖК-дисплей.

Переключение кадров отображения информации на дисплее осуществляется кнопкой, которая находится лицевой панели Прибора учёта.

Программирование контроллера осуществляется через четырёхконтактный разъем, который расположен на основной плате контроллера.

Обмен данными с внешними устройствами может осуществляться посредством радиоконтроллера, а также через встроенный интерфейс RS-485, реализованный на драйвере интерфейса DD2.