Размещено на http://allbest.ru

ЗАО «Промсервис»

А.Ю. Ефремов, начальник

производственно-технического отдела

г. Димитровград

В настоящее время тема достоверности измерений в коммерческом учете энергоресурсов приобрела вновь остроту и актуальность. Высок накал дискуссий по указанному вопросу в печати и на форумах специалистов. Попробуем разобраться в сути проблем, возникающих при обсуждении темы.

В первую очередь, обратимся к уточнению терминологии, используемой в рассуждениях. Если звучит слово - измерение, то никак не обойтись без метрологии - науки об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной точностью и достоверностью, нормативная база для этого - метрологические стандарты.

Как выясняется, несмотря на широкое использование термина «достоверность измерений», благодаря чему создается впечатление, что это официальный термин (и не только в научно-технических статьях и учебных материалах, но и в нормативных документах), официальное определение в метрологических стандартах, как ни парадоксально, отсутствует [1]. Поэтому правомочность использования выражения «достоверность измерений» весьма сомнительна.

Встречаются попытки уточнения смысла выражения в ряде учебно-методических изданий. Один из вариантов: «Важнейшей характеристикой качества измерений является их достоверность; она характеризует доверие к результатам измерений и делит их на две категории: достоверные и недостоверные, в зависимости от того, известны или неизвестны вероятностные характеристики их отклонений от истинных значений соответствующих величин» [2].

При данном понимании - достоверность, как свойство измерений, является бинарным, т.е. достоверность не может быть больше или меньше (выше или ниже), она либо есть - либо ее нет, только два варианта.

При этом в обиходе, статьях и научно-популярной литературе выражение достоверность измерений приборов учета трактуется как степень доверия потребителя, обслуживающих и контролирующих организаций к результатам измерений того или иного прибора в реальных условиях эксплуатации. Тем самым делается странная попытка определять непонятное через еще более непонятное. Ведь для выражения «степень доверия» вообще никакого определения не найти. Очевидно, что в отсутствии установленных методов и критериев оценки степени доверия, разговор становится бессмысленным.

Попробуем ответить на вопрос, что же имеют ввиду участники дискуссий, обсуждая проблему достоверности измерений приборов учета. По опыту участия в подобного рода обсуждениях, при попытках определения достоверности измерений используются такие понятия как точность, погрешность и стабильность средств измерений.

Точнее речь идет о полноте и объективности оценки всех влияющих факторов на погрешность и стабильность измерений прибора учета, установленной в процессе проведения испытаний для целей утверждения типа средства измерений (СИ) и гарантирующей не превышение погрешности измерения сверх установленного предела в реальных условиях эксплуатации. Попытаемся довольно объемный вопрос разложить на части и отделить досужие разговоры от действительных проблем, требующих решения.

Для простоты ограничим область обсуждения вопросами коммерческого учета тепловой энергии и теплоносителя. Основой теплоучета на сегодняшний день является теплосчетчик, в состав которого входят первичные преобразователи расхода и температуры, а также тепло- вычислитель, рассчитывающий на основании информации с первичных преобразователей потребляемую тепловую энергию.

Помимо расчетных задач на тепловычислитель возложен ряд сервисных функций (накопление, хранение, отображение, вывод измерительной информации), обеспечивающих «доставку» до конечного потребителя результатов измерений.

Уяснив себе состав и функциональное предназначение теплосчетчика, попытаемся определить причины, дающие основания осведомленному специалисту усомниться в достоверности выполняемых приборами измерений по месту эксплуатации. При этом под термином «прибор учета» для наглядности будем подразумевать, в первую очередь, преобразователь расхода. метрология прибор расход точность

По сути проблемы, мы должны ответить на четыре вопроса, определяющие погрешность и стабильность измерений приборов учета в процессе эксплуатации.

¦Пригодны ли приборы учета для коммерческого учета?

¦Допустимы ли условия эксплуатации приборов учета?

¦Соблюдены ли требования к монтажу приборов учета?

¦Возможно ли бесконтрольное вмешательство в результаты измерений приборов учета при эксплуатации?

Не вызовет труда сверка номеров Госреестра, установление заводских номеров приборов, а также проверка отсутствия механических повреждений, целостности пломб, наличие действующей поверки и т.д. Вероятно авторитет государственных органов в сфере метрологического надзора, выполнявших испытания для целей утверждения типа СИ, поверку и экспертизу результатов, гарантирует метрологическую надежность используемых приборов учета.

В данном случае подвергать сомнению достоверность измерений приборов учета - подвергать сомнению достоверность и качество работы системы государственного метрологического надзора. Оставлю данный вывод без комментариев, хотя тема достойна отдельного обсуждения. В дальнейшем будем исходить из предположения, что все выполнено в соответствии и на должном уровне.

Остановимся лишь на вопросе, который может возникнуть, по поводу идентичности конструкции приборов, предъявленных к испытаниям для целей утверждения типа СИ и используемых в «подвале». Не секрет, что в процессе производства приборов, возникает потребность в совершенствовании изделия, а зачастую и в устранении различного рода ошибок и недочетов, не выявленных на этапе сертификации. Наиболее часто изменениям подвергается встроенное программное обеспечение (ПО) приборов учета.

При этом идентификация СИ, до недавнего времени, выполнялась только по маркировке и по внешним признакам конструкции, оговоренным в описании типа СИ. Таким образом, производитель имел значительную свободу действий при внесении изменений в конструкцию выпускаемого им СИ после сертификации. Не редкостью было наблюдать за чередой обновлений версий программного обеспечения встраиваемого в СИ, без уведомления органов государственного метрологического надзора.

Введение в действие ряда государственных стандартов и рекомендаций позволило качественно переломить ситуацию. На сегодняшний день при внесении существенных изменений в конструкцию СИ (изменение встроенного ПО к ним относится), метрологическими стандартами определено жесткое требование проведения испытаний для подтверждения соответствия утвержденному типу СИ [3,4].

Нормативными документами определена необходимость аттестации ПО средств измерений в процессе сертификации для целей утверждения типа. При этом устанавливается система идентификации ПО, встраиваемого в СИ [5,6]. Указанные документы призваны обеспечить соответствие производимых средств измерения результатам ранее проведенных испытаний для целей утверждения типа СИ и, тем самым, способствовать достоверности коммерческого учета.

Однако при внимательном прочтении указанных нормативных документов становится очевидным, что достаточный и полноценный контроль возможен только при тщательной, скрупулезной и независимой экспертизе программного кода и сопроводительной документации квалифицированными специалистами на этапе аттестации ПО.

Очевидно, что такого рода экспертиза затратна и по времени и по стоимости, а в итоге вряд ли реализуема в большинстве случаев. В рассматриваемых нормативных документах ряд формулировок не содержат конкретных критериев в оценке свойств программного обеспечения и не определяют эффективных методик для их установления.

Как следствие - заключение о соответствии требованиям нормативной документации может быть сделано субъективно, без должной и качественной проверки. К сожалению, декларация соответствия нормативным документам не является полной гарантией достоверности измерений. Сохраняется вероятность сертификации СИ со встроенным ПО, не обеспечивающим должного качества измерений. Очевидно, что в данной ситуации возможно лишь уповать на порядочность и профессионализм разработчиков и изготовителей приборов учета.

Следующий предмет для обсуждения качества измерений приборов учета - условия их применения. Речь в данном случае идет о параметрах окружающей среды и контролируемой среды. Как правило, возможные ограничения указываются в эксплуатационной документации на СИ. Если такового в ней не отражено, либо информация скудна и противоречива - первый повод задуматься о качестве выполняемых измерений. Но даже если определены условия применения прибора учета, при рассмотрении конкретных случаев использования, могут возникнуть различного рода «умные» вопросы. А какова на данный момент ионная проводимость контролируемой среды и чем бы измерить ее кинематическую вязкость, а может количество различного рода примесей и газообразных включений в среде катастрофически велико.

Конечно, ряд параметров воды контролируется соответствующими надзорными органами и декларируется их соответствие нормативным требованиям. Но какова объективность и достоверность уже такого рода мероприятий? Закономерен вопрос о свойствах окружающей среды на месте эксплуатации приборов учета, в частности каковы параметры электромагнитных помех и т.д.

Разумеется, наличие значительного количества влияющих факторов и отсутствие простых и доступных способов их оценки по месту эксплуатации прибора, не повышает степень доверия к результатам выполняемых им измерений, а лишь подливает «масло в огонь». Опять же, на сколько масштабно и достоверно были проведены испытания для целей утверждения конкретного типа СИ, позволяющие установить степень влияния на погрешность измерений того или иного параметра контролируемой (окружающей) среды (или их совокупности в различном сочетании)?

Этот вопрос мы уже задавали. В данной связи следует также упомянуть об устоявшейся практике поверки приборов учета в «идеальных» условиях водомерных стендов при использовании контролируемой среды с известными параметрами, да еще и после определенной подготовки (допустим очистки) поверяемого СИ к измерениям. Разумеется, перенос результатов поверки на реальные условия эксплуатации правомочен и соответствует всем правилам, но все-таки (в контексте данной статьи) имеет все основания перейти в копилку источников для сомнений в результатах измерений.

Идем дальше. При анализе соответствия узла учета требованиям по монтажу приборов учета практикуется визуальный и метрический контроль. Однако не все можно проверить и тем более измерить. Зачастую, оценить качество установки преобразователя расхода с требуемой точностью и убедиться в отсутствии смещения в проточную часть герметизирующих прокладок и т.д., как минимум задача не из простых.

Таким образом, если конструкцией прибора не обеспечен способ монтажа, гарантирующий непревышение предела относительной погрешности, тогда вероятна ситуация метрологического отказа прибора учета по месту эксплуатации.

Очевидным преимуществом с рассматриваемой точки зрения обладают блочные изделия заводского исполнения (БИТП и т.д.). В данном случае технологией и условиями сборки элементов конструкции блочного изделия, производителем гарантируется соответствие требованиям монтажа приборов учета.

Последний, самый сложный и обсуждаемый в последнее время вопрос, увязанный с темой достоверности измерений, - возможность несанкционированного вмешательства при эксплуатации прибора учета в его метрологически значимые настройки.

При обеспечении техническими средствами такого рода вмешательства, вероятны искажения результатов измерении прибора учета. Попробуем разобраться в возможных технологиях указанных манипуляций.

Опять же рассмотрим наиболее показательный вариант с преобразователями расхода. Условно данную категорию приборов учета можно разделить на механические водосчетчики и приборы с использованием электронных преобразователей.

В свою очередь, приборы с электронными преобразователями могут содержать микропроцессорные компоненты с элементами цифрового интерфейса для настройки (и таких большинство). Но так же встречаются приборы, выполненные с использованием электронных компонентов, требующих лишь механического воздействия на элементы настройки (потенциометры, микропереключатели и т.д.).

В последнем случае наилучшим средством защиты от вмешательства в результаты измерений - исключение всякой возможности доступа к настроечным элементам, контактным площадкам, элементам соединения и проводникам электронного преобразователя конструкцией корпуса прибора, например, использование двухобъемного корпуса преобразователя расхода с несъемной разделительной перегородкой.

Таким образом, критерий обеспечения защиты данного класса приборов учета очевиден - отсутствие физической возможности влияния на метрологически значимые настройки, без видимых разрушений элементов конструкции корпуса прибора и защитных пломб.

Однако вернемся к наиболее часто встречающемуся классу преобразователей расхода - преобразователи с доступным (и более того рекомендованным для использования в процессе эксплуатации) цифровым интерфейсом.

Очевидно, что наличие цифрового интерфейса - современное решение, открывающее дорогу для применения современных технологий автоматизации сбора данных. Но сам факт наличия бесконтрольного канала доступа и возможного вмешательства в настройки прибора учета - основная причина усомниться в достоверности производимых им измерений при эксплуатации.

Здесь мы вновь вынуждены констатировать, что даже соблюдение формальных требований нормативных документов не является стопроцентной гарантией достоверности измерений. Лишь разработчик и изготовитель приборов учета до конца представляет весь спектр и многообразие возможностей созданного им прибора и способен использовать (либо рекомендовать использование ограниченному кругу доверенных лиц) «специальные», не документированные возможности прибора с целью удовлетворения неблаговидных потребностей.

Конечно, не стоит исключать при этом недосмотр и ошибки при разработке приборов учета, но, как показывает практика, подобных примеров меньшинство. Как правило, за спиной различного рода «махинаторов» видны «уши» недобросовестных производителей, заложивших «специальные» возможности в прибор учета, для использования данного сомнительного преимущества в конкурентной борьбе.

Что можно предложить в данной ситуации для того, чтобы удостовериться в измерениях прибора учета. Разумеется, поверка прибора учета по месту эксплуатации - решение многих проблем, позволяющее объективно проводить оценку качества выполняемых им измерений. Однако в силу технической сложности и значительных затрат, данный подход оправдан лишь в случае квартирных счетчиков, где и нашел весьма эффективное и масштабное применение.

В подвале многоквартирного жилого дома возможно лишь косвенно оценить метрологические показатели по балансу результатов измерений приборов, входящих в состав узла учета, либо по степени расхождения с показаниями смежных измерительных приборов.

Наличие естественных различий в интересах поставщика потребляемого ресурса и его потребителя, а также все более возрастающая цена на потребляемый ресурс, позволяют надеяться на бескомпромиссную борьбу с приборами учета, не обеспечивающими требуемого качества измерений, а самое главное с их производителями.

Видимо это единственный барьер на пути «недостоверного» коммерческого учета. При снижении ажиотажного спроса на приборную продукцию, вызванного принятием ряда государственных решений, следует ожидать естественный процесс гармонизации в вопросах учета потребляемых ресурсов. Вряд ли уместны будут приборы, которые являются источником разногласий и конфликтов между субъектами рынка потребления энергоресурсов.

Однако отечественным производителям приборов учета не стоит уповать на естественный ход событий. В России подобного рода эволюции как минимум не стремительны. Не следует забывать и про конкурентов из-за рубежа, способных в мгновение ока подставить «дружеское плечо» в вопросах освоения новых рынков сбыта. Благо вступление России в ВТО открывает им массу возможностей для этого.

Только консолидация усилий отечественных производителей и операторов приборов учета в части разработки отраслевых стандартов, регламентов использования приборов учета, создании собственных отраслевых сертификационных и испытательных центров при взаимодействии с органами государственного метрологического надзора, способна обеспечить должный контроль качества измерений производимых приборов учета.

В современной рыночной ситуации принята политика саморегулируемых отношений. Таким образом, участникам рынка волей или неволей придется объединяться и вырабатывать адекватные компромиссные и эффективные правила сосуществования. Начало указанному процессу уже положено.

Созданы и успешно функционируют ряд некоммерческих партнерств и объединений в отрасли. Осуществляются попытки стандартизации технических решений, направленных на повышение качества (в том числе и достоверности измерений) выпускаемой продукции. Здесь не обойтись без конфликтов интересов и затрат на адаптацию к новым условиям. Наверное, данный сценарий развития - очередной шаг к становлению цивилизованного рынка приборной продукции и услуг в сфере энергопотребления.

Очевидно, что не все будут идти в ногу со временем, но в этом и задача саморегулирующихся рынков - одергивать зарывающихся и подстегивать отстающих. Производить надежную, качественную, соответствующую (и не формально) действующим стандартам продукцию в честной конкурентной борьбе - единственный способ существования, кто с этим не согласен - должен стать изгоем среди «коллег по цеху».

Литература

1.РМГ-29-99 ГСИ Метрология. Основные термины и определения.

2.Иванников Д.А, Фомичёв Е.Н. Основы метрологии и организации метрологического контроля. Учебное пособие. Нижний Новгород, Изд-во НГТУ, 2001 г.

3.ГОСТР 8.674-2009 ГСИ. Общие требования к средствам измерений и устройствам с измерительными функциями.

4.ГОСТ Р 8.654-2009 ГСИ Требования к программному обеспечению средств измерений.

5.МИ 3286-2010 Проверка защиты программного обеспечения и определение ее уровня при испытаниях средств измерений в целях утверждения типа.

6.МИ 2955-2005 Типовая методика аттестации программного обеспечения средств измерений и порядок ее проведения.

Размещено на Allbest.ru