Реферат: О некоторых методах «экономии» при ведении коммерческого учета воды и тепла

Каргапольцев Василий Петрович, начальник лабораториитеплоэнергоресурсов Кировского Центра стандартизации и метрологии, ЛупейАлександр Григорьевич, зам. главного метролога ОАО “Ленэнерго”

Авторынадеются на то, что статья привлечёт внимание специалистов метрологическихслужб, водо- и энергоснабжающих организаций, позволит разработать методы борьбыс хищениями тепла и воды. Не рекомендуется принимать изложенную ниже информациюкак руководство к действию и пытаться повторить упомянутые в статье способыэкономии платежей, так как такие методы “экономии” противозаконны и потомунедопустимы.

Впоследнее десятилетие проводится массовое внедрение приборов учета воды итепла, разрабатываются новые нормативные документы по учёту. Общая координациидействий в этой сфере отсутствует, поэтому документы очень часто противоречатдруг другу, имеют много слабых мест. “Правила учёта тепловой энергии итеплоносителя” утверждены только в 1995 году, но уже сейчас многие специалистыпризнают, что они морально устарели. ГОСТ Р 51649-2000 “Теплосчетчики дляводяных систем теплоснабжения. Общие технические условия” только в 2000 году,но и сейчас установленные в нём требования к испытаниям не выполняются. Вчастности, приборы не проходят испытания на электромагнитную совместимость,хотя качество электроэнергии в наших коммунальных сетях оставляет желать лучшего.Сегодня ни один из испытательных центров не проводит предусмотренные ГОСТомиспытания на предмет проверки защищённости от несанкционированного доступа впамять приборов.

Нужноучитывать также и подход наших потребителей к самой проблеме энергосбережения.После установки прибора учёта многие потребители задумываются – а как снизитьплатежи за тепло и воду? Казалось бы, ответ прост и логичен – надо экономить нафактическом потреблении! Однако на практике иногда всё оказывается не так.Потребитель часто решает проблему более простым способом – манипуляциями сприбором учёта. А поскольку теплосчётчик достаточно сложен по устройству,алгоритмам работы, монтажу, эксплуатации, то и возможностей фальсификации здесьнамного больше. Доказать же, что потребитель сознательно искажает показанияприборов, очень сложно по ряду причин.

Какимобразом сегодня корректируются показания приборов? Начнём с водосчётчиков, и небудем касаться таких “древних” методов, как манипуляции с пломбами.

Способ,иногда применяемый владельцами приусадебных участков для снижения затрат наводу, расходуемую для полива. Потребитель решает установить водосчётчики. Онпокупает самый дешевый и ненадежный (по отзывам соседей и знакомых)водосчётчик, согласует его применение с поставщиком воды. В соответствии сотечественными стандартами минимальный расход, фиксируемый водосчётчиком,составляет 30 л/ч. Есть ещё порог чувствительности, на котором счётчик долженначать вращаться, но при существующем качестве водопроводной воды уже черездве-три недели счётчик кое-как вращается и на минимальном расходе. Краноткрывается так, чтобы расход составлял менее 30 л/ч. При этом счётчик вообщене фиксирует разбор воды, т.е., установив прибор, потребитель получаетвозможность законно не платить за воду. Установив расход, например, в 20 л/ч,можно получить за сутки 480 литров чистой питьевой воды абсолютно бесплатно!

Другой,чуть более сложный способ. Он уже требует определенных затрат, но более удобендля городской квартиры. При монтаже счётчика требуется установка сетчатогофильтра с пробкой, которая, как известно, не пломбируется, посколькупериодически требуется чистка фильтра. Потребитель покупает в хозяйственноммагазине гибкий шланг (подводку), вкручивает его на место снятой сливной гайкифильтра, и получает воду в обход счётчика. При приходе инспектора “Водоканала”для проверки счётчика (что случается весьма редко), инспектора достаточноподержать за дверью пару минут, чтобы за это время вывернуть гайку шланга ипоставить штатную пробку.

Следующийспособ для той же конструкции узла учёта воды более прост: к стакану сетчатогофильтра прикрепляется тонкая проволока и пропускается в трубу по ходу воды.Проволока тормозит вращение турбинки счётчика и показания значительнозанижаются.

Большинствоприменяемых сейчас водосчётчиков – так называемые “сухоходы”. Они состоят издвух частей: турбинка, вращающаяся в воде, и счётный механизм, отделённый оттурбинки герметичной перегородкой. На турбинке крепятся один или несколькомаленьких магнитов. Вода вращает крыльчатку, под воздействием вращения магнитовза герметичной перегородкой вращается металлическое кольцо, вращение кольцапередается на счётный механизм. Суть следующего способа занижения показаний –торможение крыльчатки путём установки наружных магнитов, положение которыхопределяется опытным путём.

Послезнакомства со всеми этими способами несколько по-иному начинаешь смотреть наположительные заключения различных организаций по результатам внедренияводосчётчиков. Понятно, что если установить в жилом квартале квартирныесчётчики воды, то сумма их показаний (например, за месяц) будет меньшерасчётной величины, определённой по соответствующим нормативам. Это неподвергается сомнению. Однако ни в одном из отчётов, ни в одной измногочисленных статей авторы не встречали упоминания о том, что где-то послеустановки квартирных водосчётчиков уменьшилось общее водопотребление города,района, посёлка. На практике одновременно с внедрением водосчётчиков растётнебаланс между результатами учёта отпуска и потребления, и рассмотренные вышеманипуляции с приборами вынужденно списываются на потери в распределительныхсетях.

Болееразнообразны способы корректировки показаний теплосчётчиков. Теплосчётчиксостоит из трёх основных блоков – расходомер, термопреобразователи,тепловычислитель, и корректировки возможно вносить, манипулируя любым изблоков.

Тахометрическиерасходомеры теплосчётчиков имеют те же варианты корректировки, что и названныевыше для водосчётчиков.

Электромагнитныйрасходомер конструктивно состоит из двух магнитных катушек, установленных под инад трубой, двух измерительных электродов, расположенных горизонтально. Накатушки подаётся переменное напряжение известной частоты и формы. С электродовснимается сигнал, пропорциональный расходу жидкости. Для корректировки показанийприбора снаружи датчика расхода устанавливаются дополнительные магнитныекатушки, напряжение на которые подается в противофазе напряжению катушекприбора. Таким образом подавляется полезный сигнал и занижаются показания. Ксчастью, этот способ пока не получил широкого распространения, т.к. требуетопределенной квалификации исполнителя.

Вихревойрасходомер конструктивно состоит из треугольной призмы, вертикальноустановленной в трубе, измерительного электрода, вставленного в трубу далее потечению жидкости, и установленного снаружи трубы постоянного магнита.Манипуляции сводятся к искажению магнитного поля постоянного магнитарасходомера. Для этого применяют набор постоянных магнитов. Их расположениевыбирают опытным путём. Таким способом возможно значительно поднять нижнююграницу диапазона измерений прибора. Другой способ искажения показаний вихревыхрасходомеров – завихрение и закручивание потока воды, например, смещением примонтаже прокладки между фланцами прибора и трубопровода, что тоже занижает показания.

Манипуляциис термопреобразователями. Термопреобразователи устанавливаются в подающий иобратный трубопроводы и подключаются линиями связи к тепловычислителю.Несложный, но эффективный способ занижения показаний теплосчётчика –подключение параллельно термопреобразователю, установленному на подающемтрубопроводе, резистора с переменным сопротивлением. Такое включение занижаеттемпературу подаваемой из теплосети воды, причём величина требуемой “экономии”регулируется подбором сопротивления резистора.

Всеуказанные способы “энергосбережения” не идут ни в какое сравнение свозможностями корректировки показаний микропроцессорного тепловычислителя. Вотхарактерная 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 точноеописание ситуации в теплоучёте, складывающейся в последние годы.

Известно,что действующие “Правила учёта тепловой энергии и теплоносителя” требуютизмерения и регистрации большого количества величин; эти требования возможнореализовать только на базе цифровых приборов. И за прошедшие 7-8 лет вГосреестр средств измерений РФ внесено порядка 400 теплосчётчиков ирасходомеров, большинство из которых цифровые. В 2000-м году вышел ГОСТ Р51649-2000. Не случайно в нем содержится следующее требование: “программноеобеспечение теплосчётчиков должно обеспечивать защиту от несанкционированноговмешательства в условиях эксплуатации”.

Всамом деле, теплосчётчик – это прибор коммерческого учета, некий аналогкассового аппарата. Всеми признано, что кассовый аппарат должен иметьфискальную память, защищённую от несанкционированного доступа. К сожалению,осознание необходимости защиты теплосчётчиков и расходомеров от вмешательствапришло с большим опозданием, и до сих пор ни один из государственных центровиспытаний средств измерений такие испытания не проводит.

Чтоже сегодня происходит на практике? Теплосчётчик, как цифровой прибор, имеетсоответствующее программное обеспечение. Потребитель тепловой энергии обычновместе с теплосчётчиком приобретает и программное обеспечение, при помощикоторого он может вывести данные из памяти прибора через интерфейс накомпьютер, в локальную сеть, на принтер и т.д. Но на предприятии-изготовителесуществует, кроме того, калибровочное программное обеспечение. Оно используетсядля настройки прибора при выпуске из производства, а также для корректировкикалибровочных коэффициентов в случаях, когда прибор не прошёл очереднуюповерку. Понятно, что калибровочные программы должны быть недоступны широкомукругу лиц.

Ксожалению, сейчас складывается тревожная ситуация, связанная с тем, чтоизготовители приборов нередко передают специальные калибровочные программывнедренческим предприятиям. Почему? Видимо, потому, что качество приборовоставляет желать лучшего, в процессе эксплуатации при многолетних межповерочныхинтервалах (МПИ) характеристики приборов “плывут”, появляются сверхнормативныерасхождения показаний расходомеров в подающем и обратном трубопроводах,“зависает” программное обеспечение и т.д. У энергоснабжающих организаций частовозникают сомнения в достоверности показаний приборов. И тогда сервисная фирмаили потребитель обращаются на завод-изготовитель с просьбой отремонтироватьприбор. Очевидно, что изготовитель не заинтересован в том, чтобы его приборимел плохую репутацию в регионе, где он эксплуатируется, и передаёт сервиснойфирме калибровочную программу. Представитель сервисной фирмы загружаетпрограмму в ноутбук, подключает ноутбук к штатному интерфейсному разъёмутеплосчётчика, снимает и анализирует архивные данные, пересчитываеткалибровочные коэффициенты и вводит их новые значения в память теплосчётчика. Врезультате таких “наладочных” работ нуждающийся в ремонте теплосчётчик снова“хорошо показывает” или начинает демонстрировать заметную “экономию”.

Интерфейсныйразъём не может быть опломбирован энергоснабжающей организацией, поскольку онпредназначен для периодического съёма архивов при подготовке ежемесячныхотчётов. Сервисная фирма также заинтересована в наличии у неё такой программы стем, чтобы у поставщика и потребителя не было претензий к точности выполняемыхизмерений и качеству обслуживания приборов. Потребитель тепловой энергиизаинтересован в сотрудничестве с сервисной фирмой, имеющей калибровочнуюпрограмму, для исключения конфликтов с энергоснабжающей организацией при сбояхв работе прибора и, в отдельных случаях, для решения вопросов “практическогоэнергосбережения”.

Такимобразом, и изготовители приборов, и сервисные (внедренческие) фирмы, ипотребители тепла заинтересованы в негласном распространении специальныхпрограмм, способных в обход существующих защит, блокировок и пломб проникать впамять микропроцессорных вычислителей. Понятно, какими будут результатыкоммерческого учёта при таком единстве интересов.

Прианализе результатов измерений, накопленных теплосчётчиками на месте ихэксплуатации, факты несанкционированного вмешательства в метрологические илиэксплуатационные настройки становятся очевидными, при этом наиболее частовстречаются случаи тайного вмешательства в метрологические настройки каналовизмерения расхода теплоносителя.

Обратимвнимание на рис. 1, где в наглядном графическом виде показан пример “ремонта”теплосчётчика прямо на месте эксплуатации, без его отключения и демонтажа,видимо, с применением ноутбука и “сервисной” программы.

Поданным энергоснабжающей организации данный узел учёта оснащён весьмасовременным теплосчётчиком и введён в эксплуатацию осенью 2002-го г. Но уже кфевралю 2003 г. сервисная организация, обслуживающая этот узел учёта,обнаружила заметное отставание показаний канала М1 от соответствующих показанийканала М2 (измеренная “утечка” и несанкционированный водоразбор составили околоминус 120 тонн за месяц).

/> 

Рис.1. Изменение во времени среднечасовых расходов М1 и М2 на вводе системыотопления и относительного расхождения их показаний.

Отрицательноерасхождение каналов измерений М1 и М2 в закрытой системе на -1,7% “наладчику”показалось неприличным, и “эффективное” решение проблемы было найдено: на 22-йминуте 12-го часа 27-го февраля (видимо, после снятия данных для февральскогоотчёта) цена импульса расходомера обратной воды была уменьшена ровно на 3,0%! Иэто при том, что допускаемая погрешность измерения расхода для данныхрасходомеров равна ±1%. Таким образом, отрицательная поправка к показаниям расходомераМ2 троекратно (!) превысила метрологический допуск!

Врезультате такой тайной “наладки” (энергоснабжающая организация, как всегда,оказалась не в курсе этого события) образовалась “утечка” положительная (около100 тонн в месяц). И здесь вполне уместно предположить, что таким вот образомсервисная организация решила скомпенсировать убытки, ранее причинённыепоставщику тепла своим безответственным “сервисом”.

Конечноже, сервисная организация не призналась в факте самовольного и незаконноговмешательства в работу защищённого и всеми опломбированного коммерческого узлаучёта, тут же предложив собственную “правдоподобную” версию этого явления: кольскоро “наладчики” сервисной фирмы тут ни при чём, то скачкообразное уменьшениепоказаний канала измерений М2 ровно на 3% произошло как бы “само по себе”.

Приведёмещё один наглядный пример тому, как “сами по себе” по рабочим дням и в рабочеевремя изменяются важнейшие настройки тепловычислителей, непосредственновлияющие на результаты учёта и, следовательно, на объёмы платежей запотребляемые тепловую энергию и теплоноситель.

Нарис. 2 приведен график изменения во времени среднечасовых относительныхрасхождений измеренных часовых энергий W (хранящихся в часовых архивах) и ихупрощённых расчётных аналогов Wрасч=0,001·[M1·(t1-t2)+(M1-M2)·(t2-tхв)]. Приэтом для определения Wрасч были использованы значения М1, М2, t1 и t2 изсоответствующих часовых архивов, а среднечасовые расхождения для каждого часабыли рассчитаны по формуле W=[(W-Wрасч)/Wрасч]·100%.

/>

Рис.2. Изменение во времени относительного расхождения часовых измеренных ирасчётных энергий.

Каквидно из рис. 2, в начальный период времени среднечасовые значения Wблизки к нулю, что однозначно свидетельствует о том, что до 16-го часа 19-годекабря в теплосчётчике применялась полная формула расчёта теплопотребленияW=0,001·[M1·(h1-h2)+(M1-M2)·(h2-hхв)]. Но 19-го декабря кто-то решил, чтотеплосчётчик, видимо, “много показывает”, и на 16-м часе суток (примерно в15:40) скачкообразно возникла систематическая нехватка энергии в часовыхархивах на среднем уровне -4,7%.

Болеедетальное изучение этого явления показало, что в этот момент временитаинственным образом выполнено переключение опломбированного тепловычислителяна “неполное” уравнение измерений Wот=0,001·[M1·(h1-h2)], что и привело кпотере (обнулению) “учётной” составляющей Wгвс=0,001·[(M1-M2)·(h2-hхв)] и, какследствие, к систематическому занижению теплопотребления на уровне -4,7%.Однако и в данном случае сервисная организация активно отрицала факт тайногопереключения уравнений измерений тепловой энергии, и, коль скоро “наладчик” небыл пойман с поличным в присутствии свидетелей, то и доказать преднамеренностьтайного искажения результатов учёта весьма непросто. А вдруг в самом делеразработчик такого “современного” теплосчётчика и сервисная организация тут нипри чём, а вся эта “экономия” то и дело происходит исключительно из-заслучайных программных сбоев, которые почему-то никогда не случаются раннимутром или поздним вечером, по выходным или праздничным дням?

Поданным авторов, уже многие типы цифровых теплосчётчиков могут бытьперенастроены без снятия пломб через интерфейс или клавиатуру при помощикалибровочных программ или известных кодов доступа. Для входа в калибровочнуюпрограмму достаточно предъявить “пароль”, т.е. одновременно нажать некоторуюкомбинацию клавиш на лицевой панели прибора. Известны типы теплосчётчиков ирасходомеров, у которых для входа в режим корректировки калибровочных данныхнеобходимо к известному месту корпуса прибора просто поднести специальноеустройство.

Однакопублично доказать факт несанкционированного доступа, а особенно егопреднамеренный характер, практически невозможно – официальные структуры пока непроявляют практического интереса к этой проблеме, а энергоснабжающиеорганизации просто не имеют специалистов требуемой квалификации длякомпетентного проведения сложных экспертиз программного обеспечения,применяемого в тех или иных теплосчётчиках или расходомерах.

Наосновании вышеизложенного авторы считают необходимым в ближайшее время:

скорректироватьотечественные стандарты на водосчётчики в части снижения минимальногоизмеряемого расхода до 6 литров в час, что приведёт их в соответствиеевропейским стандартам;

разработатьи внедрить в практику проливные поверочные установки с минимальнымвоспроизводимым расходом 6 л/ч;

разработатьдля персонала сбытовых подразделений водо- и теплоснабжающих организаций,предприятий Госэнергонадзора методики выявления фальсификаций при ведении учётаводо- и теплопотребления;

считатьобязательным при испытаниях для целей утверждения типа теплосчётчиков ирасходомеров проведение испытаний по обеспечению надёжной защиты отнесанкционированного вмешательства в условиях эксплуатации.

Список литературы

Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта www.sciteclibrary.ru/