УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РАСХОДА И УТЕЧЕК БЫТОВОГО ГАЗА В МНОГОКВАРТИРНЫХ ДОМАХ
DEVICE FOR CONTROL OF CONSUMPTION AND LEAKS OF HOUSEHOLD GAS IN APARTMENT BLOCKS

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам формирования измерительной и управляющей информации по первичным параметрам, определяющим расход природного газа и контроля его утечек в многоквартирных домах.
Известна система передачи и обработки сигналов от состояния объектов, содержащая датчики, связанные с объектами, и станцию, включающую блок подключения датчиков, блок обработки данных станции и по меньшей мере один пульт оператора, который реализован на основе персонального компьютера с соответствующим программным обеспечением (RU 2087036 С1, кл. G08С 19/00, G08В 25/00, опубл. 10.08.97. Бюл. N 22).
Недостатком системы является низкая надежность из-за ее низкой помехозащищенности, а также ограниченные функциональные возможности.
Известна система аварийного оповещения с сигнализацией при появлении огня, газа и загрязнения окружающего воздуха с автоматическим контролем и подзарядкой батарей, содержащая центральное устройство контроля и управления, включающее микропроцессор, блок памяти, блок интерфейса, блок ввода-вывода информации, содержащий дисплей с клавиатурой, пожарные датчики, датчики наличия газа, датчики факторов загрязнения окружающего воздуха (Патент США 5493272 А, G08В 26/00, опубл. 20.02.96).
Недостатком этой системы являются низкие функциональные возможности за счет отсутствия возможности автоматического управления и контроля за состоянием утечек газа и, следовательно, низкий уровень обеспечения безопасности использования газа.
Известен способ и устройство контроля аварийной загазованности пространства, заключающийся в том, что производят контроль наличия взрывного газа путем установки стационарных приборов, фиксирующих недопустимую концентрацию газа по объему с фиксацией появления нижнего предела взрывчатости газовой смеси в нескольких точках контроля (RU 2124745, кл. G01W 1/00, опубл. 1999.01.10).
Недостатком этого изобретения является ограниченность его применения при контроле утечек бытового газа в жилых домах.
Известна многофункциональная контрольно-управляющая система, содержащая центральное устройство контроля и управления, общую шину, блоки ввода-вывода, датчики наличия газа, датчики факторов загрязнения окружающего воздуха, устройства отключения подачи газа, многоканальное устройство оповещения по телефонной линии (RU 2147145, кл. G08B 25/00, опубл. 2000.03.27).
Недостатком этой системы является низкая надежность обеспечения безопасности эксплуатации газового оборудования в многоквартирных домах.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство контроля жилищно-коммунальной информации, содержащее квартирные счетчики расхода газа с импульсными выходами, квартирные датчики загазованности и клапаны отсечки подачи газа, кабельные, почтовые, телефонные каналы связи, унифицированные датчики электрических сигналов по объемному расходу газа, блоки квартирных счетчиков расхода газа, выполненные в виде электромеханических счетчиков электрических импульсов, соответствующих заданным "единичным" размерам израсходованного энергоносителя, при этом датчики соединены через каналы связи с центральной диспетчерской (RU 2141626, кл. G01F 1/00, А62С 2/00, G08B 17/00, опубл. 1999.11.20).
Недостатком данного устройства являются отсутствие комплексной оценки загазованности подъезда многоквартирного дома как по суммарной загазованности, так и по дисбалансу расхода газа и, следовательно, недостаточный уровень обеспечения безопасности использования природного газа в подъездах многоквартирных домов.
Целью изобретения является повышение безопасности использования природного газа в многоквартирных жилых домах.
Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее квартирные счетчики расхода газа с импульсными выходами, квартирные датчики загазованности и клапаны отсечки подачи газа, дополнительно введены сумматор общей загазованности подъезда многоквартирного дома, блок сравнения уровня суммарной загазованности с допустимым значением, источник опорного напряжения уровня суммарной загазованности, блок оценки текущего дисбаланса расхода газа в подъезде многоквартирного дома, сумматор дисбаланса, блок выделения модуля дисбаланса, источник опорного напряжения уровня допустимого дисбаланса, подъездные счетчики расхода газа с импульсными выходами, подъездные датчики загазованности, подъездные клапаны отсечки подачи газа, квартирные и подъездные блоки управления клапанами отсечки подачи газа, представляющие собой логические элементы «ИЛИ», квартирные и подъездные блоки сравнения уровня загазованности с допустимым значением, квартирные и подъездные источники опорного напряжения уровней допустимой загазованности, квартирные и подъездные счетчики импульсов, квартирные и подъездные преобразователи частоты импульсов в аналоговый сигнал, модем сотовой связи, причем выходы квартирных и подъездных датчиков загазованности подсоединены через квартирные и подъездные блоки сравнения уровня загазованности с допустимым значением к первому входу квартирных и подъездных блоков управления клапанами отсечки подачи газа, представляющих собой логические элементы «ИЛИ», ко второму входу квартирных и подъездных блоков сравнения уровня загазованности с допустимым значением подсоединены выходы соответственно квартирных и подъездных источников опорного напряжения уровней допустимой загазованности, вторые входы квартирных и подъездных блоков управления клапанами отсечки подачи газа подсоединены к управляющим выходам модема сотовой связи, третьи входа квартирных блоков управления клапанами отсечки подачи газа подсоединены к выходу подъездного блока управления клапанами отсечки подачи газа, выходы квартирных и подъездных датчиков загазованности подсоединены к суммирующим входам сумматора общей загазованности подъезда многоквартирного дома, выход которого через блок сравнения уровня суммарной загазованности с допустимым значением подсоединен ко входу модема сотовой связи и третьему входу подъездного блока управления клапанами отсечки подачи газа, ко второму входу блока сравнения уровня суммарной загазованности с допустимым значением подсоединен выход источника опорного напряжения уровня суммарной загазованности, выходы квартирных счетчиков расхода газа через квартирные счетчики импульсов подсоединены ко входам модема сотовой связи и через квартирные преобразователи частоты импульсов в аналоговый сигнал к вычитающим входам сумматора дисбаланса, суммирующий вход которого через подъездный преобразователь частоты импульсов в аналоговый сигнал подсоединен к выходу подъездного счетчика расхода газа с импульсным выходом, выход сумматора дисбаланса через блок выделения модуля дисбаланса и блок оценки текущего дисбаланса расхода газа в подъезде многоквартирного дома подсоединен ко входу модема сотовой связи и четвертому входу подъездного блока управления клапанами отсечки подачи газа, второй вход блока оценки текущего дисбаланса расхода газа подсоединен к источнику опорного напряжения уровня допустимого дисбаланса, выходы квартирных и подъездных блоков управления клапанами отсечки подачи газа подсоединены соответственно к управляющим входам квартирных и подъездных клапанов отсечки подачи газа.
Такое решение обеспечивает повышение безопасности эксплуатации газового оборудования в подъездах многоквартирных домов за счет непрерывного контроля в реальном времени уровней суммарной загазованности и дисбаланса расхода газа как в отдельных квартирах, так и в подъезде в целом с передачей информации в оперативные диспетчерские службы и на сотовые телефоны жильцов.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется представленной на фигуре структурной схемой устройства контроля расхода и утечек бытового газа в многоквартирных домах.
Схема содержит N квартирных датчиков загазованности 1, где N-количество квартир в подъезде многоквартирного дома, N квартирных счетчиков расхода газа с импульсными выходами 2, N квартирных клапанов отсечки подачи газа 3, N квартирных блоков управления клапанами отсечки подачи газа, представляющих собой логические элементы «ИЛИ» 4, N квартирных блоков сравнения уровня загазованности с допустимым значением 5, N квартирных источников опорного напряжения уровней допустимой загазованности 6, N квартирных счетчиков импульсов 7, N квартирных преобразователей частоты импульсов в аналоговый сигнал 8, подъездных датчика загазованности 9, счетчика расхода газа с импульсным выходом 10, клапана отсечки подачи газа 11, блока управления клапаном отсечки подачи газа, представляющего собой логический элемент «ИЛИ» 12, блока сравнения уровня загазованности с допустимым значением 13, источника опорного напряжения уровня допустимой загазованности 14, счетчика импульсов 15, преобразователя частоты импульсов в аналоговый сигнал 16, сумматор общей загазованности подъезда многоквартирного дома 17, блок сравнения уровня суммарной загазованности с допустимым значением 18, источник опорного напряжения уровня суммарной загазованности 19, сумматор дисбаланса 20, блок выделения модуля дисбаланса 21, блок оценки текущего дисбаланса расхода газа в подъезде многоквартирного дома 22, источник опорного напряжения уровня допустимого дисбаланса 23 и модем сотовой связи 24.
Схема работает следующим образом.
В нормальном режиме работы подъездный 11 и все квартирные клапаны отсечки подачи газа 3 открыты, газ поступает в квартиры, подъездный 10 и квартирные счетчики расхода газа с импульсными выходами 2 через соответствующие счетчики импульсов 7 и 15 передают информацию о поквартирном и суммарном расходе газа на модем сотовой связи 24 и далее по каналам сотовой связи в службы газового хозяйства, оперативные диспетчерские службы и на сотовые телефоны жильцов.
Применение для передачи информации сотовой связи позволяет в автоматическом режиме или по запросу одновременно передавать ее практически неограниченному количеству лиц, заинтересованных в получении данной информации и имеющих доступ к ее получению.
В случае каких-либо нарушений в системе газоснабжения подъезда многоквартирного дома устройство контроля расхода и утечек бытового газа в автоматическом режиме вырабатывает и передает по каналам сотовой связи в службы газового хозяйства, оперативные диспетчерские службы и на сотовые телефоны жильцов информацию, содержащую данные о характере нарушения.
В случае повышения уровня загазованности в какой либо квартире многоквартирного дома, квартирный датчик загазованности 1 вырабатывает сигнал, соответствующий этому уровню. Данный сигнал на квартирном блоке сравнения уровня загазованности с допустимым значением 5 сравнивается с сигналом источника опорного напряжения уровня допустимой загазованности 6 и в случае превышения допустимого уровня загазованности блок 5 вырабатывает сигнал, который одновременно подается через блок управления 4 на квартирный клапан отсечки подачи газа 3 и на модем сотовой связи 24 с дальнейшей передачей информации по каналам сотовой связи в службы газового хозяйства, оперативные диспетчерские службы и на сотовый телефон жильцов данной квартиры, где было зафиксировано превышение допустимого уровня загазованности.
Восстановление газоснабжения может быть осуществлено лишь после устранения источника повышенной загазованности.
В случае повышения уровня загазованности в подъезде многоквартирного дома, подъездный датчик загазованности 9 вырабатывает сигнал, который на подъездном блоке сравнения уровня загазованности с допустимым значением 13 сравнивается с сигналом источника опорного напряжения уровня допустимой загазованности 14 и в случае превышения допустимого уровня загазованности блок 13 вырабатывает сигнал, который подается через блок управления 12 на подъездный клапан отсечки подачи газа 11 и через блоки управления 4 на квартирный клапан отсечки подачи газа 3. Также с блока сравнения уровня загазованности с допустимым значением 13 сигнал подается на модем сотовой связи 24 и по каналам сотовой связи в службы газового хозяйства, оперативные диспетчерские службы и на сотовые телефоны всех жильцов данного подъезда.
В случае повышения суммарного уровня загазованности в подъезде в целом и отдельных квартирах подъезда многоквартирного дома, сигналы квартирных 1 и подъездного 9 датчиков загазованности поступают на сумматор общей загазованности подъезда многоквартирного дома 17, где суммируются, а затем сравниваются с уровнем допустимой суммарной загазованности 19 на блоке сравнения уровня суммарной загазованности с допустимым значением 18. Затем сигнал через блок управления 12 подается на подъездный 11 и через блоки управления 4 на квартирные клапаны отсечки подачи газа 3. Также с блока сравнения уровня суммарной загазованности с допустимым значением 18 сигнал подается на модем сотовой связи 24 и по каналам сотовой связи в службы газового хозяйства, оперативные диспетчерские службы и на сотовые телефоны всех жильцов данного подъезда.
В случае существенного рассогласования потоков входящего в подъездную сеть и расходуемого в квартирах газа сумматор дисбаланса 20, на суммирующий вход которого подается сигнал с подъездного 16, а на вычитающие входы с квартирных преобразователей частоты импульсов в аналоговый сигнал 8 вырабатывает сигнал рассогласования потоков входящего расходуемого газа. Этот сигнал через блок выделения модуля дисбаланса 21 поступает блок оценки текущего дисбаланса расхода газа в подъезде многоквартирного дома 22, где сравнивается со значением уровня допустимого дисбаланса 23. В случае превышения этого уровня сигнал через блок управления 12 подается на подъездный 11 и через блоки управления 4 на квартирные клапаны отсечки подачи газа 3. Кроме того, сигнал с блока оценки текущего дисбаланса расхода газа в подъезде многоквартирного дома 22 подается на модем сотовой связи 24 и по каналам сотовой связи в службы газового хозяйства, оперативные диспетчерские службы и на сотовые телефоны всех жильцов данного подъезда.
Кроме того, предлагаемое устройство позволяет производить отключение газа как в отдельной квартире, так и полное отключение газа в подъезде многоквартирного дома по каналам сотовой связи службами газового хозяйства, оперативными диспетчерскими службами и другими лицами, имеющими соответствующий уровень доступа путем передачи управляющих сигналов через модем сотовой связи 24 на подъездный 11 и квартирные клапаны отсечки подачи газа 3.
Также предлагаемое устройство позволяет считывать показания квартирных и подъездного счетчиков расхода газа и проводить сравнение их показаний, тем самым выявляя несогласованность в работе приборов учета потребления газа.
Предложенные в устройстве контроля расхода и утечек бытового газа в многоквартирных домах решения обеспечивают повышение безопасности эксплуатации газового оборудования в подъездах многоквартирных домов за счет непрерывного контроля в реальном времени уровней суммарной загазованности и дисбаланса расхода газа как в отдельных квартирах, так и в подъезде в целом с передачей информации по каналам сотовой связи в службы газового хозяйства, оперативные диспетчерские службы и на сотовые телефоны жильцов. Применение для передачи информации сотовой связи позволяет в автоматическом режиме или по запросу одновременно передавать ее всем заинтересованным в получении данной информации лицам. Так же сотовая связь позволяет информировать жильцов о плановых отключениях и других действиях газовых служб.