Главная >  Потенциал энергии 

 

Методы. А. Г. Лупей, зам. главного метролога ОАО «Ленэнерго»

 

В. П. Каргапольцев, ОКБ «Гидродинамика» (г. Киров)

 

В последнее десятилетие проводится массовое внедрение приборов учета воды и тепла, разрабатываются новые нормативные документы по учету. Общая координация действий в этой сфере отсутствует, поэтому документы очень часто противоречат друг другу, имеют много слабых мест. «Правила учета тепловой энергии и теплоносителя» утверждены только в 1995 году, но уже сейчас многие специалисты признают, что они морально устарели. ГОСТ Р 51649 2000 «Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия» – только в 2000 году, но и сейчас установленные в нем требования к испытаниям не выполняются. В частности, приборы не проходят испытания на электромагнитную совместимость, хотя качество электроэнергии в наших коммунальных сетях оставляет желать лучшего.

 

Авторы надеются на то, что статья привлечет внимание специалистов метрологических служб, водо- и энергоснабжающих организаций, позволит разработать методы борьбы с хищениями тепла и воды. Не рекомендуется принимать изложенную ниже информацию как руководство к действию и пытаться повторить упомянутые в статье способы экономии платежей, так как такие методы «экономии» противозаконны и потому недопустимы.

 

Сегодня ни один из испытательных центров не проводит предусмотренные ГОСТом испытания на предмет проверки защищенности от несанкционированного доступа в память приборов.

 

«Корректировка» приборов учета

 

Каким образом сегодня корректируются показания приборов? Начнем с водосчетчиков, и не будем касаться таких «древних» методов, как манипуляции с пломбами.

 

Нужно учитывать также и подход потребителей к самой проблеме энергосбережения. После установки прибора учета многие потребители задумываются – а как снизить платежи за тепло и воду? Казалось бы, ответ прост и логичен – надо экономить на фактическом потреблении! Однако на практике иногда все оказывается не так. Потребитель часто решает проблему более простым способом – манипуляциями с прибором учета. А поскольку теплосчетчик достаточно сложен по устройству, алгоритмам работы, монтажу, эксплуатации, то и возможностей фальсификации здесь намного больше. Доказать же, что потребитель сознательно искажает показания приборов, очень сложно по ряду причин.

 

Другой, чуть более сложный способ. Он уже требует определенных затрат, но более удобен для городской квартиры. При монтаже счетчика требуется установка сетчатого фильтра с пробкой, которая, как известно, не пломбируется, поскольку периодически требуется чистка фильтра. Потребитель покупает в хозяйственном магазине гибкий шланг (подводку), вкручивает его на место снятой сливной гайки фильтра и получает воду в обход счетчика. При приходе инспектора «Водоканала» для проверки счетчика (что случается весьма редко) инспектора достаточно подержать за дверью пару минут, чтобы за это время вывернуть гайку шланга и поставить штатную пробку.

 

Способ, иногда применяемый владельцами приусадебных участков для снижения затрат на воду, расходуемую для полива. Потребитель покупает самый дешевый и ненадежный (по отзывам соседей и знакомых) водосчетчик, согласует его применение с поставщиком воды. В соответствии с отечественными стандартами минимальный расход, фиксируемый водосчетчиком, составляет 30 л/ч. Есть еще порог чувствительности, на котором счетчик должен начать вращаться, но при существующем качестве водопроводной воды уже через две-три недели счетчик кое как вращается и на минимальном расходе. Кран открывается так, чтобы расход составлял менее 30 л/ч. При этом счетчик вообще не фиксирует разбор воды, т. е., установив прибор, потребитель получает возможность законно не платить за воду. Установив расход, например, в 20 л/ч, можно получить за сутки 480 литров чистой питьевой воды абсолютно бесплатно!

 

Большинство применяемых сейчас водосчетчиков – так называемые «сухоходы». Они состоят из двух частей: турбинка, вращающаяся в воде, и счетный механизм, отделенный от турбинки герметичной перегородкой. На турбинке крепятся один или несколько маленьких магнитов. Вода вращает крыльчатку, под воздействием вращения магнитов за герметичной перегородкой вращается металлическое кольцо, вращение кольца передается на счетный механизм. Суть следующего способа занижения показаний – торможение крыльчатки путем установки наружных магнитов, положение которых определяется опытным путем.

 

Следующий способ для той же конструкции узла учета воды более прост: к стакану сетчатого фильтра прикрепляется тонкая проволока и пропускается в трубу по ходу воды. Проволока тормозит вращение турбинки счетчика, и показания значительно занижаются.

 

После знакомства со всеми этими способами несколько по иному начинаешь смотреть на положительные заключения различных организаций по результатам внедрения водосчетчиков. Понятно, что если установить в жилом квартале квартирные счетчики воды, то сумма их показаний (например, за месяц) будет меньше расчетной величины, определенной по соответствующим нормативам. Однако ни в одном из отчетов, ни в одной из многочисленных статей авторы не встречали упоминания о том, что где то после установки квартирных водосчетчиков уменьшилось общее водопотребление города, района, поселка. На практике одновременно с внедрением водосчетчиков растет дисбаланс между результатами учета отпуска и потребления, и рассмотренные выше манипуляции с приборами вынужденно списываются на потери в распределительных сетях.

 

Дисбаланс в результатах отпуска и потребления воды

 

Более разнообразны способы корректировки показаний теплосчетчиков. Теплосчетчик состоит из трех основных блоков – расходомер, термопреобразователи, тепловычислитель, и корректировки возможно вносить, манипулируя любым из блоков.

 

Невиданные «возможности» счетчиков тепла

 

Электромагнитный расходомер конструктивно состоит из двух магнитных катушек, установленных под и над трубой, двух измерительных электродов, расположенных горизонтально. На катушки подается переменное напряжение известной частоты и формы. С электродов снимается сигнал, пропорциональный расходу жидкости. Для корректировки показаний прибора снаружи датчика расхода устанавливаются дополнительные магнитные катушки, напряжение на которые подается в противофазе напряжению катушек прибора. Таким образом подавляется полезный сигнал и занижаются показания. К счастью, этот способ пока не получил широкого распространения, т. к. требует определенной квалификации исполнителя.

 

Тахометрические расходомеры теплосчетчиков имеют те же варианты корректировки, что и названные выше для водосчетчиков.

 

Манипуляции с термопреобразователями. Термопреобразователи устанавливаются в подающий и обратный трубопроводы и подключаются линиями связи к тепловычислителю. Несложный, но эффективный способ занижения показаний теплосчетчика – подключение параллельно термопреобразователю, установленному на подающем трубопроводе, резистора с переменным сопротивлением. Такое включение занижает температуру подаваемой из теплосети воды, причем величина требуемой «экономии» регулируется подбором сопротивления резистора.

 

Вихревой расходомер конструктивно состоит из треугольной призмы, вертикально установленной в трубе, измерительного электрода, вставленного в трубу далее по течению жидкости, и установленного снаружи трубы постоянного магнита. Манипуляции сводятся к искажению магнитного поля постоянного магнита расходомера. Для этого применяют набор постоянных магнитов. Их расположение выбирают опытным путем. Таким способом возможно значительно поднять нижнюю границу диапазона измерений прибора. Другой способ искажения показаний вихревых расходомеров – завихрение и закручивание потока воды, например смещением при монтаже прокладки между фланцами прибора и трубопровода, что тоже занижает показания.

 

Известно, что действующие «Правила учета тепловой энергии и теплоносителя» требуют измерения и регистрации большого количества величин; эти требования возможно реализовать только на базе цифровых приборов. И за прошедшие 7 – 8 лет в Госреестр средств измерений РФ внесено порядка 400 теплосчетчиков и расходомеров, большинство из которых цифровые. В 2000 м году вышел ГОСТ Р 51649 200 Не случайно в нем содержится следующее требование: «программное обеспечение теплосчетчиков должно обеспечивать защиту от несанкционированного вмешательства в условиях эксплуатации».

 

Все указанные способы «энергосбережения» не идут ни в какое сравнение с возможностями корректировки показаний микропроцессорного тепловычислителя. Вот характерная цитата из журнала «Законодательная и прикладная метрология»: «цифровые устройства позволяют обманывать с невиданными ранее возможностями». Авторы вынуждены согласиться с этим утверждением, ибо это есть очень точное описание ситуации в теплоучете, складывающейся в последние годы.

 

Что же сегодня происходит на практике? Теплосчетчик, как цифровой прибор, имеет соответствующее программное обеспечение. Потребитель тепловой энергии обычно вместе с теплосчетчиком приобретает и программное обеспечение, при помощи которого он может вывести данные из памяти прибора через интерфейс на компьютер, в локальную сеть, на принтер и т. д. Но на предприятии-изготовителе существует, кроме того, калибровочное программное обеспечение. Оно используется для настройки прибора при выпуске из производства, а также для корректировки калибровочных коэффициентов в случаях, когда прибор не прошел очередную поверку. Понятно, что калибровочные программы должны быть недоступны широкому кругу лиц.

 

В самом деле, теплосчетчик – это прибор коммерческого учета, некий аналог кассового аппарата. Всеми признано, что кассовый аппарат должен иметь фискальную память, защищенную от несанкционированного доступа. К сожалению, осознание необходимости защиты теплосчетчиков и расходомеров от вмешательства пришло с большим опозданием, и до сих пор ни один из государственных центров испытаний средств измерений такие испытания не проводит.

 

К сожалению, сейчас складывается тревожная ситуация, связанная с тем, что изготовители приборов нередко передают специальные калибровочные программы внедренческим предприятиям. Почему? Видимо, потому, что качество приборов оставляет желать лучшего, в процессе эксплуатации при многолетних межповерочных интервалах (МПИ) характеристики приборов «плывут», появляются сверхнормативные расхождения показаний расходомеров в подающем и обратном трубопроводах, «зависает» программное обеспечение и т. д. У энергоснабжающих организаций часто возникают сомнения в достоверности показаний приборов. И тогда сервисная фирма или потребитель обращаются на завод-изготовитель с просьбой отремонтировать прибор. Очевидно, что изготовитель не заинтересован в том, чтобы его прибор имел плохую репутацию в регионе, где он эксплуатируется, и передает сервисной фирме калибровочную программу. Представитель сервисной фирмы загружает программу в ноутбук, подключает ноутбук к штатному интерфейсному разъему теплосчетчика, снимает и анализирует архивные данные, пересчитывает калибровочные коэффициенты и вводит их новые значения в память теплосчетчика. В результате таких «наладочных» работ нуждающийся в ремонте теплосчетчик снова «хорошо показывает» или начинает демонстрировать заметную «экономию».

 

Единство поставщиков и потребителей: перекодировка приборов учета

 

Таким образом, и изготовители приборов, и сервисные (внедренческие) фирмы, и потребители тепла заинтересованы в негласном распространении специальных программ, способных в обход существующих защит, блокировок и пломб проникать в память микропроцессорных вычислителей. Понятно, какими будут результаты коммерческого учета при таком единстве интересов.

 

Интерфейсный разъем не может быть опломбирован энергоснабжающей организацией, поскольку он предназначен для периодического съема архивов при подготовке ежемесячных отчетов. Сервисная фирма также заинтересована в наличии у нее такой программы с тем, чтобы у поставщика и потребителя не было претензий к точности выполняемых измерений и качеству обслуживания приборов. Потребитель тепловой энергии заинтересован в сотрудничестве с сервисной фирмой, имеющей калибровочную программу, для исключения конфликтов с энергоснабжающей организацией при сбоях в работе прибора и, в отдельных случаях, для решения вопросов «практического энергосбережения».

 

Обратим внимание на рис. 1, где в наглядном графическом виде показан пример «ремонта» теплосчетчика прямо на месте эксплуатации, без его отключения и демонтажа, видимо, с применением ноутбука и «сервисной» программы.

 

При анализе результатов измерений, накопленных теплосчетчиками на месте их эксплуатации, факты несанкционированного вмешательства в метрологические или эксплуатационные настройки становятся очевидными, при этом наиболее часто встречаются случаи тайного вмешательства в метрологические настройки каналов измерения расхода теплоносителя.

 

Отрицательное расхождение каналов измерений М1 и М2 в закрытой системе на -1,7% «наладчику» показалось неприличным, и «эффективное» решение проблемы было найдено: на 22-й минуте 12 го часа 27 февраля (видимо, после снятия данных для февральского отчета) цена импульса расходомера обратной воды была уменьшена ровно на 3,0%! И это при том, что допускаемая погрешность измерения расхода для данных расходомеров равна ±1%. Таким образом, отрицательная поправка к показаниям расходомера М2 троекратно (!) превысила метрологический допуск!

 

По данным энергоснабжающей организации, данный узел учета оснащен весьма современным теплосчетчиком и введен в эксплуатацию осенью 2002 го г. Но уже к февралю 2003 г. сервисная организация, обслуживающая этот узел учета, обнаружила заметное отставание показаний канала М1 от соответствующих показаний канала М2 (измеренная «утечка» и несанкционированный водоразбор составили около минус 120 тонн за месяц).

 

Конечно же, сервисная организация не призналась в факте самовольного и незаконного вмешательства в работу защищенного и всеми опломбированного коммерческого узла учета, тут же предложив собственную «правдоподобную» версию этого явления: коль скоро «наладчики» сервисной фирмы тут ни при чем, то скачкообразное уменьшение показаний канала измерений М2 ровно на 3% произошло как бы «само по себе».

 

В результате такой тайной «наладки» (энергоснабжающая организация, как всегда, оказалась не в курсе этого события) образовалась «утечка» положительная (около 100 тонн в месяц). И здесь вполне уместно предположить, что таким вот образом сервисная организация решила скомпенсировать убытки, ранее причиненные поставщику тепла своим безответственным «сервисом».

 

На рис. 2 приведен график изменения во времени среднечасовых относительных расхождений измеренных часовых энергий W (хранящихся в часовых архивах) и их упрощенных расчетных аналогов Wрасч=0,001•[M1•(t1-t +(M1-M •(t2-tхв) ]. При этом для определения Wрасч были использованы значения М1, М2, t1 и t2 из соответствующих часовых архивов, а среднечасовые расхождения для каждого часа были рассчитаны по формуле W=[ (W-Wрасч)/Wрасч]•100%.

 

Приведем еще один наглядный пример того, как «сами по себе» по рабочим дням и в рабочее время изменяются важнейшие настройки тепловычислителей, непосредственно влияющие на результаты учета и, следовательно, на объемы платежей за потребляемые тепловую энергию и теплоноситель.

 

Более детальное изучение этого явления показало, что в этот момент времени таинственным образом выполнено переключение опломбированного тепловычислителя на «неполное» уравнение измерений Wот=0,001•[M1•(h1-h ], что и привело к потере (обнулению) «учетной» составляющей Wгвс=0,001•[ (M1-M •(h2-hхв) ] и, как следствие, к систематическому занижению теплопотребления на уровне -4,7%. Однако и в данном случае сервисная организация активно отрицала факт тайного переключения уравнений измерений тепловой энергии, и коль скоро «наладчик» не был пойман с поличным в присутствии свидетелей, то и доказать преднамеренность тайного искажения результатов учета весьма непросто. А вдруг в самом деле разработчик такого «современного» теплосчетчика и сервисная организация тут ни при чем, а вся эта «экономия» то и дело происходит исключительно из за случайных программных сбоев, которые почему то никогда не случаются ранним утром или поздним вечером, по выходным или праздничным дням?

 

Как видно из рис. 2, в начальный период времени среднечасовые значения W близки к нулю, что однозначно свидетельствует о том, что до 16 го часа 19 декабря в теплосчетчике применялась полная формула расчета теплопотребления W=0,001•[M1•(h1-h +(M1-M •(h2-hхв) ]. Но 19 декабря кто то решил, что теплосчетчик, видимо, «много показывает», и на 16 м часе су ток (примерно в 15:4 скачкообразно возникла систематическая нехватка энергии в часовых архивах на среднем уровне -4,7%.

 

Однако публично доказать факт несанкционированного доступа, а особенно его преднамеренный характер, практически невозможно – официальные структуры пока не проявляют практического интереса к этой проблеме, а энергоснабжающие организации просто не имеют специалистов требуемой квалификации для компетентного проведения сложных экспертиз программного обеспечения, применяемого в тех или иных теплосчетчиках или расходомерах.

 

По данным авторов, уже многие типы цифровых теплосчетчиков могут быть перенастроены без снятия пломб через интерфейс или клавиатуру при помощи калибровочных программ или известных кодов доступа. Для входа в калибровочную программу достаточно предъявить «пароль», т. е. одновременно нажать некоторую комбинацию клавиш на лицевой панели прибора. Известны типы теплосчетчиков и расходомеров, у которых для входа в режим корректировки калибровочных данных необходимо к известному месту корпуса прибора просто поднести специальное устройство.

 

 

На основании вышеизложенного возникает необходимость скорректировать отечественные стандарты на водосчетчики в части снижения минимального измеряемого расхода до 6 литров в час, что приведет их в соответствие европейским стандартам; разработать и внедрить в практику проливные поверочные установки с минимальным воспроизводимым расходом 6 л/ч; разработать для персонала сбытовых подразделений водо и теплоснабжающих организаций, предприятий Госэнергонадзора методики выявления фальсификаций при ведении учета водо- и теплопотребления; считать обязательным при испытаниях для целей утверждения типа теплосчетчиков и расходомеров проведение испытаний по обеспечению надежной защиты от несанкционированного вмешательства в условиях эксплуатации.

 



 

Мінприроди визначене виконавцем. Стр. 5. Как добиться энергоэффективности. Новая страница 1. Забытые преимущества.

 

Главная >  Потенциал энергии 

0.0028