Средства измерения и учета

Измерения и учет играют важную роль в производстве, энергетике, ЖКХ и многих других сферах. Без точных сведений не получится эффективно управлять ресурсами, контролировать качество продукции, обеспечивать безопасность процессов. Ошибки при замерах и расчетах приводят к авариям, простоям и финансовым потерям, даже к штрафам.

Современные средства учета и измерений помогают избежать перечисленных сложностей. Цифровизация и автоматизация сбора данных помогают моментально получать сведения, анализировать их и исключать возможные ошибки, связанные с человеческим фактором.

В статье рассказываем о разных видах средств измерений и учета, перечисляем требования к ним. Сравниваем возможности устаревших приборов и новейших систем.

Классификация средств измерений и учета

Средства измерений (СИ) — приборы, которые определяют температуру, давление, расход вещества и другие физические величины с заданной точностью. К СИ относятся, например, термометры, манометры, счетчики воды, газа и электроэнергии. 

Средства учета — устройства и системы, которые не только измеряют физические величины, но и фиксируют данные для анализа, отчетности или управления ресурсами. Примеры такого оборудования: «умные» счетчики, системы коммерческого учета тепловой энергии.

Чтобы грамотно подобрать средства измерения и учета, нужно ориентироваться в их классификации. Рассмотрим, на какие виды делятся приборы по трем основным параметрам.

По типу измеряемых величин

• Электрические. Вольтметры, амперметры, ваттметры, счетчики электроэнергии. Применяются для контроля параметров электрических сетей и коммерческого учета. 
• Тепловые. Теплосчетчики, калориметры, пирометры. Используются для учета тепловых параметров в ЖКХ и на предприятиях.
• Водные. Водосчетчики, расходомеры, уровнемеры. Нужны для контроля потребления воды, мониторинга резервуаров, измерения разных характеристик жидкостей.
• Газовые. Газоанализаторы, расходомеры, счетчики. Разработаны, чтобы следить за потреблением газа, поддерживать безопасность в жилых, коммерческих и промышленных зданиях.

По принципу действия

• Механические. Работают за счет физического взаимодействия деталей без электронных компонентов.
• Электронные. Используют микропроцессоры для обработки сигналов с датчиков.
• Гибридные. Сочетают механические элементы с электронной обработкой данных.

По методу измерения

• Механические: деформационные, ротационные. Деформационные измеряют изменение формы элементов под нагрузкой. Ротационные используют вращающиеся детали для учета расхода.
• Электрические: резистивные, индуктивные. В резистивных измеряемая величина (температура, деформация, влажность) изменяет электрическое сопротивление чувствительного элемента. Это сопротивление преобразуется в измеримый сигнал: напряжение или ток. Работа индуктивных основана на преобразовании измеряемой величины (перемещения, вибрации) в изменение индуктивности катушки за счет модификации магнитного поля.
• Волновые: ультразвуковые, лазерные. Ультразвуковые анализируют время прохождения звука через среду. Лазерные используют отражение светового луча для бесконтактного и высокоточного измерения различных параметров.
• Прочие: радиоизотопные, емкостные. Радиоизотопные применяют излучение для измерения плотности. Емкостные реагируют на изменение диэлектрической проницаемости.

По уровню автоматизации

• Без обратной связи. Просто фиксируют показания без возможности автоматического регулирования.
• С коррекцией погрешностей. Автоматически компенсируют внешние факторы, влияющие на точность показаний.
• Smart с ИИ-аналитикой. Не только измеряют и регулируют, но и прогнозируют изменения параметров.

По назначению

• Бытовые. Счетчики воды, газа и электричества, комнатные термометры. Отличаются простой конструкцией, долговечностью, доступной ценой.
• Промышленные. Датчики давления в трубопроводах, промышленные весы и другое оборудование, используемое в производственных процессах. Такие приборы делают устойчивыми к нагрузкам, высокоточными, защищенными от внешних воздействий.
• Лабораторные. Аналитические весы, pH-метры, хроматографы. Обладают максимальной точностью, обязательно подлежат регулярной калибровке.

Современные требования к приборам

Средства измерений и учета должны обеспечивать точность показаний на протяжении всего срока эксплуатации и соответствовать законодательным нормам. Также важно, чтобы оборудование не отставало от современных технологий: поддерживало дистанционный контроль и могло интегрироваться в автоматизированные системы. 

Эти требования продиктованы запросами бизнеса и государства. Предпринимателям важно минимизировать потери ресурсов и лишние финансовые расходы, а государственным организациям — обеспечить прозрачный учет.

Рассмотрим все главные требования и объясним важность соответствия им.

Точность и стабильность измерений

В бытовых условиях погрешности приводят к финансовым потерям поставщиков и пользователей ресурсов. Из-за неточного учета возникают переплаты или недоплаты за электричество, воду, газ, отопление. 

В промышленности неточные данные могут нарушить технологические процессы. В результате снизится качество продукции или она вовсе получится непригодной к использованию.
Стабильность показаний важна так же как точность. Погрешность средств измерений и учета должна оставаться в пределах нормы в течение долгого времени, не зависеть от внешних факторов: температуры, влажности или вибраций.

Возможность удаленного мониторинга и передачи данных

Наличие этих функций исключает ошибки при снятии показаний, которые может допустить человек. При авариях и утечках возможность удаленного мониторинга и передачи данных помогают быстро выявить причины проблем и найти их решение.

Какие именно технические параметры должны быть у современных средств измерения и учета:

• поддержка дистанционного считывания через GSM, LoRaWAN, NB-IoT, Wi-Fi;
• наличие встроенных интерфейсов: M-Bus, RS-485 или импульсного выхода;
• совместимость с облачными платформами.

Интеграция с автоматизированными системами управления (АСУ)

Позволяет автоматизировать учет и контроль сведений, собранных с помощью приборов. За счет интеграции с АСУ можно анализировать данные в реальном времени.

Чтобы эти функции стали доступны, средство измерения или учета должно обладать такими характеристиками:

• поддержка промышленных протоколов;
• совместимость со SCADA-системами;
• возможность гибкой настройки под конкретные задачи.

Соответствие государственным стандартам и метрологическая поверка

Средства измерений и учета изготавливают в соответствии с конкретными ГОСТ в зависимости от типа прибора. Вот только несколько примеров таких госстандартов:

• ГОСТ Р 8.993-2020; 
• ГОСТ 31818.11-2012;
• ГОСТ Р 52931.

Приборы, которые планируется реализовывать и использовать в сфере государственного регулирования, должны проходить поверки и калибровки. Их проводят с разной частотой, которая зависит от типа устройства. Обязательность таких процедур закреплена в ФЗ «Об обеспечении единства измерений». Без соответствующего сертификата и отметки в паспорте приборы не допускаются к эксплуатации.

Проблемы и вызовы отрасли

Современные системы учета сталкиваются с рядом серьезных проблем, которые снижают эффективность контроля ресурсов и увеличивают финансовые потери.

Устаревшее оборудование

Средний срок службы приборов — 10–15 лет. Устаревшие устройства не соответствуют актуальным требованиям по точности и не интегрируются в новейшие системы учета. В таком оборудовании нет интерфейсов для дистанционного считывания данных.

К чему приводят такие недостатки:

• занижение или завышение реальных значений измеряемых величин;
• необходимость ручного снятия показаний;
• увеличение затрат на обслуживание.

Потери и ошибки в учете ресурсов

Такие проблемы могут появиться под влиянием человеческого фактора при ручном вводе данных, из-за несанкционированного вмешательства в работу приборов или технических погрешностей, возникающих после неправильного монтажа.

Последствие ошибок в учете — финансовый ущерб из-за перерасхода ресурсов.

Отсутствие совместимости между системами учета

С проблемами интеграции сталкиваются, когда используют разные протоколы передач данных, устаревшие интерфейсы, неподходящее программное обеспечение. Из-за этих сложностей невозможно создать единую систему мониторинга — возникают ошибки при передаче данных. Также возможно дублирование функций и, как следствие, избыточные траты.

Пути решения

Чтобы справиться со всеми перечисленными проблемами, нужно подойти к решению комплексно и поэтапно принимать следующие меры:

• Модернизировать используемое оборудование. Заменять устаревшие приборы на «умные».
• Оптимизировать процесс сбора данных. Внедрять автоматизированные системы, использовать IoT-платформы.
• Добиться совместимости систем учета. Стандартизировать протоколы и интерфейсы. 

Роль инновационных решений: на примере Optimer M500

OptiMer М500 — серия многофункциональных измерителей, предназначенных для использования в системах технического учета электроэнергии (без передачи метрологически значимой информации — приборы не внесены в реестр СИ). Устройства отличаются высокой точностью и функциональностью.

OptiMer М500 можно крепить в вырез на любой поверхности. Для монтажа на задней части корпуса есть специальные прижимы.

Преимущества использования OptiMer M500

• Удаленный сбор и анализ данных. Показания передаются в режиме реального времени через RS-485 и Bluetooth. Есть возможность интеграции со SCADA-системами, мониторинга с ПК или мобильного устройства.
• Снижение потерь. Расходы сокращаются за счет точного учета генерации или потребления электроэнергии, быстрого выявления утечек через анализ графиков. Также исключены потери, связанные с несанкционированным доступом, благодаря возможности установить пароль.
• Интеграция в «умные» системы учета и энергоэффективности. Прибор совместим с АСУ, передает данные по RS-485 с использованием протоколов Modbus-RTU, ГОСТ Р МЭК 60870-5-101-2006. Также доступна передача по интерфейсу Ethernet при подключении модуля расширения.
• Возможность работы в паре с другим OptiMer М500. Эта функция есть в режиме «Клиента». Данные с одного устройства отображаются на другом за счет связи по интерфейсу RS-485. Активация происходит через мобильное приложение или конфигуратор для компьютера.

Сферы применения

В OptiMer М500 сочетаются высокая точность, современные интерфейсы связи и гибкая аналитика. Все это делает прибор универсальным решение для цифровизации учета электрической энергии в отраслях, где особо важны прозрачность расчетов, оптимизация расходов и предотвращение аварий. Например, в промышленности, энергосбытовых компаниях или на объектах ЖКХ.

Какие технические и экономические преимущества дает модернизации учета

Сравним устаревшие приборы и OptiMer M500 по трем ключевым критериям.

Затраты

Энергоэффективность и прозрачность учета

На это влияют технические аспекты:

• Получение точных данных в реальном времени. Можно вовремя выявить утечки и перегрузки, оптимизировать работу прибора.
• Составление отчетов в автоматическом режиме. Исключены случайные или намеренные ошибки, которые может допустить человек при сборе данных.
• Интеграция с «умными» системами. Есть возможность прогнозировать потребление.

В итоге использование инновационных средств измерений и учета приводит к снижению потребления электрической энергии, помогает сделать расчеты между поставщиками и пользователям ресурсов прозрачными и точными.

Надежность и оперативность

Современные многофункциональные измерители OptiMer М500 предупреждают аварии. Они фиксируют скачки напряжения в журнале событий, мгновенно отправляют уведомления о критичных отклонениях. Возможность управлять системой удаленно избавляет от необходимости вручную отключать поврежденные линии.

Заключение

Автоматизация процессов и интеграция с цифровыми системами — ключевые факторы успеха в условиях ужесточающихся требований к энергоэффективности и прозрачности учета.
Использование современных средств измерений и учета помогает снизить затраты на обслуживание устройств, минимизировать потери ресурсов и финансов, риски аварий. Внедрение инновационных приборов, таких как OptiMer М500, перестает быть опцией и становится необходимостью для промышленных предприятий, ЖКХ, складов и других объектов. 

Чтобы лично испытать все преимущества OptiMer М500, оставьте заявку на консультацию. Наши специалисты расскажут, как правильно подойти к внедрению новой системы учета и помогут подобрать подходящее решение.

Исправление орфографических ошибок

Если Вы заметили на сайте опечатку или неточность, мы будем признательны, если Вы сообщите об этом.

Выделите текст, который по Вашему мнению содержит ошибку, и нажмите на клавиатуре комбинацию клавиш: Ctrl + Enter