Можно ли достоверно учесть количество теплоты в водяных системах теплоснабжения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Можно ли достоверно учесть количество теплоты в водяных системах теплоснабжения

С.Н. Канев, ктн, доцент, ген. Директор,

Хабаровский центр энергоресурсосбережения



Содержание

Введение

1. Несовершенство нормативно-технической базы

2. Метрологическая надежность СИ, входящих в состав узла учета

3. Защита СИ, входящих в состав узла учета от несанкционированного вмешательства, нарушающего достоверный учет

Заключение

Список литературы



Введение

Проблемы учета количества теплоты и массы теплоносителя в водяных системах теплоснабжения постоянно освещаются в центральных журналах, таких как, например, "Энергосбережение", "Новости теплоснабжения", "Законодательная и прикладная метрология", "Главный бухгалтер" и др. Эти же проблемы постоянно поднимаются на научно-технических конференциях, таких, как например, Коммерческий учет энергоносителей (Санкт-Петербург), Метрологическое обеспечение учета энергетических ресурсов (Москва, Сочи) и др.

Наиболее сильно эти проблемы проявились, как ни странно, после выхода в свет Правил учета тепловой энергии и теплоносителя , которые не только не решили, а усугубили эти проблемы.

Наличие данных проблем ставит под сомнение достоверность учета количества теплоты и массы теплоносителя в водяных системах теплоснабжения; особенно это касается открытых систем теплоснабжения.

Рассмотрим, в чем же конкретно заключаются эти проблемы.

Проблемы в области учета количества теплоты и массы теплоносителя можно классифицировать следующим образом:

1. Несовершенство нормативно-технической базы в данной области.

2. Недостаточная метрологическая надежность средств измерений, входящих в состав узла учета количества теплоты.

3. Защита средств измерений, входящих в состав узла учета количества теплоты от несанкционированного вмешательства.

Рассмотрим по порядку каждую из этих проблем.



1. Несовершенство нормативно-технической базы

Начнем с алгоритма вычисления количества теплоты, израсходованного потребителем за расчетный период.

В соответствии с , используется две расчетных формулы, а именно: для закрытой системы теплоснабжения используется формула

Qпот=M1(h1-h2), (1)

а для открытой

Qпот=M1(h1-h2)+Mут(h2и-hхв), (2)

Где

Mут=М1-М2 (3)

В этих формулах М1, М2 - масса теплоносителя, прошедшего по подающему и обратному трубопроводу системы теплоснабжения потребителя, h1, h2 - энтальпия теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе системы теплоснабжения потребителя; hхв - энтальпия холодной воды, используемой для подпитки системы теплоснабжения на источнике теплоты; h2И - энтальпия теплоносителя в обратном трубопроводе системы теплоснабжения на вводе источника теплоты. Величины h2и и hхв определяются по измеренным на источнике теплоты температурам. Мут - масса утечки теплоносителя в системе теплоснабжения потребителя.

Анализ формул (1) и (2) показывает:

· в закрытой системе теплоснабжения количество теплоты, израсходованное потребителем за расчетный период, измеряется теплосчетчиком, установленным у потребителя;

· в открытой системе теплоснабжения измеряется только первое слагаемое формулы (2), а второе слагаемое рассчитывается энергоснабжающей организацией по показаниям приборов, установленных на источнике, т.е. налицо приборно-расчетный метод.

Чтобы уйти от приборно-расчетного метода, разработчики Правил учета предложили примерно через год после их выхода в формуле (2) заменить h2и на h2, а hхв принять в качестве константы. Эти предложения были опубликованы в бюллетенях Главгосэнергонадзора. Однако официальные документы об изменении расчетной формулы (2), приведенной в на настоящий день отсутствуют.

На сегодняшний день для расчета количества израсходованного потребителем количества теплоты в открытых системах теплоснабжения используются формулы, приведенные в , в частности, формула:

Qпот=М1(h1-h2)+(М1-M2)(h2-hхв). (4)

Легко заметить, что формула (2) превращается в формулу (4), если в ней заменить h2и на h2. Если раскрыть скобки в формуле (4) и привести подобные члены, то получим формулу:

Qпот=М1(h1-hхв)-M2(h2-hхв), (5)

которую можно использовать как для открытых, так и для закрытых систем и которая также приведена в .

Сегодня во всех теплосчетчиках используются алгоритмы, приведенные в , однако это не соответствует и поэтому легко может быть оспорено в суде при возникновении противоречий при расчетах за израсходованное тепло между потребителем и энергоснабжающей организацией. Если таких противоречий нет, то все делают вид, что алгоритмы расчета, взятые из и зашитые в теплосчетчиках, не противоречат .

Как видно из вышеизложенного, на сегодняшний день отсутствует нормативно-техническая база, в которой были бы строго регламентированы алгоритмы вычисления количества теплоты, израсходованного потребителем в системе водяного теплоснабжения. Алгоритмы, прописанные в , по которым сегодня ведется учет количества теплоты, носят рекомендательный характер, а алгоритм, прописанный в , хоть и носит законодательный характер, однако на практике не используется, так как он противоречит общим законам физики.

Если же рассматривать алгоритмы вычисления количества теплоты при работе теплосчетчиков в нештатных ситуациях, то здесь вырисовывается еще более неприглядная картина. Поскольку отсутствуют законодательно закрепленные алгоритмы вычисления количества теплоты в нештатных ситуациях, то фирмы-изготовители тепловычислителей и теплосчетчиков самостоятельно изобретают эти алгоритмы (как бог на душу положит) и "забивают" их в свою продукцию. То есть в данном случае никакого единства измерений быть в принципе не может, что и показали эксплуатационные испытания теплосчетчиков, проведенные нашей организацией .

Далее рассмотрим п. 5.1.1 . В соответствии с этим пунктом Правил, узел учета тепловой энергии оборудуется средствами измерения: теплосчетчиками, водосчетчиками, тепловычислителями, преобразователями температуры, зарегистрированными в Госреестре средств измерений и имеющими сертификат Главгосэнергонадзора РФ. Заметим, что Главгосэнергонадзор не имел права выдавать сертификаты - это была прерогатива Госстандарта. Поэтому сертификат заменили на Заключение. Отметим, что Главгосэнергонадзор сегодня не существует - есть лишь управление Главгосэнергонадзора при Ростехнадзоре. Однако до настоящего времени этот орган выдает Заключения, хотя в Положении о Ростехрегулировании эти функции не прописаны.

Как видно из п. 5.1.1 , узел учета может быть оборудован:

- единым теплосчетчиком, в состав которого входят преобразователи расхода, температуры и информационно-вычислительный блок, и который занесен в Госреестр средств измерений как отдельное СИ;

- комбинированным (составным) теплосчетчиком, состоящим из отдельных СИ (преобразователи расхода, температуры и тепловычислитель), занесенных в Госреестр, и объединенных в теплосчетчик на месте эксплуатации; при этом он может быть и не занесен в Госреестр как отдельное СИ в качестве теплосчетчика.

Однако позднее в разрез с , Главгосэнергонадзор уточнил , что "непосредственно на узле учета потребителя не допускается комплектовать теплосчетчик из приборов, которые независимо друг от друга зарегистрированы в Госреестре и не объединялись при регистрации как теплосчетчик общей технической документацией". Очень туманная фраза и понять ее можно по-разному: можно собрать паспорта на все функциональные блоки, объединить их общей документацией (например, составить паспорт на теплосчетчик, в состав которого включить все паспорта на отдельные функциональные блоки) и предъявить данный узел учета энергоснабжающей организации. Можно понять это (как понимает Госэнергонадзор) следующим образом: необходимо объединить все отдельные СИ (преобразователи расхода, температуры, тепловычислители) в единое СИ - теплосчетчик, занести его в Госреестр как комбинированный теплосчетчик и получить на данное СИ Заключение Госэнергонадзора.

Чтобы не вступать в конфликт с Госэнергонадзором, производители тепловычислителей пошли именно по этому пути. Поэтому на сегодняшний день мы имеем такие комбинированные СИ, как СПТ-К, ТСК и другие, которые состоят из тепловычислителя (СПТ или ВКТ) и множества преобразователей расхода и температуры. Причем отметим, что тепловычислитель делает одна фирма, например, Логика или Теплоком, а преобразователи расхода и температуры, входящие в состав такого теплосчетчика, изготавливаются на других предприятиях-изготовителях, которые не имеют никакого отношения к фирме-изготовителю тепловычислителя, которая заносит данный теплосчетчик в Госреестр и получает затем Заключение Госэнергонадзора.

Отметим также, что все СИ, входящие в состав комбинированного теплосчетчика, поверяются раздельно, а сам он, как единое целое, не поверяется ни на заводе-изготовителе, ни на месте эксплуатации.

Как правило, на этот комбинированный теплосчетчик завод-изготовитель выдает паспорт, в котором ставится клеймо госповерителя о поверке данного теплосчетчика как единого СИ, проставляются заводские номера его составных функциональных блоков (преобразователей расхода и температуры), изготовленных другими предприятиями-изготовителями. А иногда оставляются пустые места, в которые вписываются заводские номера функциональных блоков при непосредственной комплектации на месте эксплуатации. теплоноситель метрологический расход учет

При этом возникает интересный вопрос: "Каким образом поверяются комбинированные теплосчетчики и что из себя представляет методика поверки таких теплосчетчиков?"

Чаще всего поверка комбинированных теплосчетчиков сводится к поверке составных частей (элементов) теплосчетчика при выпуске из производства или при вводе в эксплуатацию (раздельная поверка) и внешнему осмотру или поверке комплектности теплосчетчика при выпуске из производства или при вводе в эксплуатацию. На этом, как правило, поверка заканчивается и затем выдается свидетельство на поверку или ставится клеймо поверителя в паспорте на теплосчетчик. При этом погрешность теплосчетчика как единого СИ не оценивается, т.е. метрологические характеристики такого теплосчетчика как единого целого не оценивается. Но это не есть поверка! В соответствии с , поверка СИ - установление органом Государственной метрологической службы пригодности СИ к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и подтверждения их соответствия установленным обязательным требованиям.

Из вышеизложенного непонятно, в чем же заключается поверка комбинированных теплосчетчиков как единого СИ, занесенного в Госреестр. Если поверка заключается в проверке комплектности теплосчетчика и в сравнении заводских номеров функциональных блоков теплосчетчика с паспортными, то это не поверка (любопытно было бы взглянуть на протокол поверки такого теплосчетчика). Следовательно, можно на месте эксплуатации комплектовать комбинированный счетчик, не занося его как единое СИ в Госреестр. При этом следует не просто убедиться, что все его функциональные блоки поверены, но и сделать поверку такого комбинированного теплосчетчика на месте эксплуатации, оценив при этом фактическую погрешность измерения расхода, температуры и количества теплоты и сравнив их с предельно допустимыми величинами, приведенными в НТД.

Отсюда возникает еще одна проблема - проблема оценки и нормирования погрешностей вычисления количества теплоты в водяных системах теплоснабжения потребителей. Как показано в , эта проблема актуальна, имеет множество аспектов и различных подходов и периодически возникает при эксплуатации теплосчетчиков.

В настоящее время имеется несколько взаимопротиворечащих друг другу концепций, а именно:

1. Теплосчетчик - это измерительная система, состоящая из одного (закрытая система) или нескольких измерительных каналов (открытая система). Поэтому нет необходимости оценивать и нормировать погрешность вычисления количества теплоты - достаточно, чтобы погрешность каждого средства измерения, входящего в состав измерительного канала, не выходила за пределы нормированной погрешности измерения для данного средства измерения.

2. Теплосчетчики, как для закрытой, так и для открытой системы должны вычислять количество теплоты с погрешностью, не превышающей нормированное значение, указанное в Правилах учета тепловой энергии и теплоносителя.

3. Теплосчетчики должны вычислять количество теплоты с погрешностью, не превышающей нормированное значение. При этом рассматриваются различные способы нормирования.

Заметим, что концепция № 1 существенно отличается от концепций № 2 и 3: по первой концепции погрешность вычисления количества теплоты не надо нормировать вообще, а по концепции № 2 и 3 погрешность вычисления количества теплоты необходимо нормировать, только способы нормирования могут быть различные.

С вопросами нормирования погрешности вычисления количества теплоты в закрытых системах теплоснабжения (один измерительный канал) все более или менее понятно, хотя существуют различные мнения, например: или , а вот с вопросами нормирования этой величины в открытых системах теплоснабжения нет однозначного решения. В сделана попытка решить эту проблему, однако эта концепция далека от совершенства.

Из-за отсутствия четкой нормативно-технической базы при нормировании количества теплоты в открытых водяных системах теплоснабжения в последнее время энергоснабжающие организации в различных регионах России стали подвергать сомнению результаты вычисления количества теплоты многоканальными теплосчетчиками. Мотивировка простая - погрешность вычисления количества теплоты теплосчетчиками в открытых системах теплоснабжения превышает нормированное значение, указанное в . Однако при этом умалчивают тот факт, что нормированное в значение погрешности вычисления количества теплоты справедливо только для закрытых систем теплоснабжения, т.е. для одноканальных теплосчетчиков, а для открытых систем (двухканальный теплосчетчик) эта погрешность не нормирована, так как в формуле (2), по которой рассчитывается количество теплоты в , имеется второе слагаемое, рассчитываемое энергоснабжающей организацией.

Поэтому оценить погрешность измерения количества теплоты, а, следовательно, и нормировать ее в открытых системах теплоснабжения в соответствии с невозможно. В нормирована не суммарная погрешность вычисления количества теплоты в открытых системах теплоснабжения, а только величина погрешности вычисления, входящая в первое слагаемое формулы (2), а второе слагаемое при этом не нормируется.

Поэтому в открытых системах теплоснабжения при использовании двухканальных теплосчетчиков величина нормируемой погрешности зависит от выбранного алгоритма вычисления количества теплоты и может значительно превышать регламентированную в величину и достигать 10% и более.

Попытка нормирования погрешности вычисления количества теплоты в открытых системах теплоснабжения сделана в . В предлагается оценить относительную погрешность вычисления количества теплоты путем геометрического сложения погрешностей средств измерений, входящих в состав теплосчетчика, и с учетом предельных режимов работы, для которых предназначен теплосчетчик.

Заметим, что это противоречит : в говорится о режимах работ в условиях эксплуатации, в - о предельных режимах работы, которые гораздо шире, чем в условиях эксплуатации. Если оценивать погрешность вычисления количества теплоты в условиях эксплуатации в соответствии с , то мы получим значение этой величины, которое значительно превышает нормированное значение этой величины, приведенное в .

Из вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

1. Относительная погрешность вычисления количества теплоты зависит от алгоритма вычисления количества теплоты, она минимальна для алгоритмов, где не используется вычисление разности расходов и максимальна в противном случае. Оценивать погрешность вычисления количества теплоты надо не для гипотетических режимов, а в условиях эксплуатации. Причем ее можно оценивать путем геометрического сложения погрешностей средств измерений, входящих в состав учета или путем алгебраического сложения. Различие в этом случае может достигать 25-40% . Геометрическое суммирование используется в случае, если погрешности отдельных СИ не коррелированны между собой, а алгебраическое - если они коррелированны. Отметим, что при геометрическом сложении с доверительной вероятностью ниже 100 % получаем фактически заниженный результат.

2. Правилами учета нормирована только предельно допустимая погрешность вычисления количества теплоты для одноканального теплосчетчика, в котором реализован алгоритм расчета количества теплоты для закрытой системы, т.е. Q=M1(h1-h2), причем в Правилах эта величина нормирована в виде численного значения , а в ГОСТе на теплосчетчики эта же величина нормирована в виде формулы и для некоторых типов теплосчетчиков она может достигать 10 и более процентов.

3. Правилами учета допустимая погрешность вычисления количества теплоты для двух и более канальных теплосчетчиков, использующихся в открытых системах, не нормирована. Она нормирована только в ГОСТ Р 8.591-2002 и для реальных значений эксплуатации допустимая погрешность вычисления количества теплоты может лежать в пределах от 6 до 9%, что значительно превышает 4-5%, предусмотренные Правилами учета. Причем в данном ГОСТе используется геометрическое сложение погрешностей отдельных СИ с доверительной вероятностью менее 100 %, а если использовать алгебраическое сложение, то эта величина будет около 10%, что соответствует реальности.

4. Отсутствует единый подход к оценке и нормированию погрешности вычисления количества теплоты, особенно это касается открытых систем теплоснабжения. Нормируемые значения погрешности вычисления количества теплоты, рассчитанные на основе различных нормативных документов, различаются в несколько раз. Поэтому оценка и нормирование погрешности вычисления количества теплоты теряет всякий смысл. И, следовательно, наиболее оптимальной на сегодняшний день является концепция: теплосчетчик - это измерительная система, состоящая из измерительных каналов, включающих в себя аттестованные средства измерения.

Следовательно, нет необходимости сертифицировать отдельно теплосчетчик как средство измерения и вносить его в Реестр СИ, достаточно, чтобы были сертифицированы все средства измерения, входящие в состав его измерительных каналов.

2. Метрологическая надежность СИ, входящих в состав узла учета

Ни у кого не вызывает сомнений факт, что узел учета в целом и СИ, входящие в его состав, должны быть метрологически надежны! Однако что понимается под метрологической надежностью СИ, входящих в состав узла учета? Ответ на этот вопрос, вроде бы очевиден: "Средство измерения считается метрологически надежным, если его характеристики не выходят за пределы допускаемой погрешности в течение межповерочного интервала (МПИ)".

Однако сразу возникают дополнительные вопросы:

1. Насколько достоверна информация о длительности МПИ, приведенная в НТД на данное СИ?

2. Как изменяются метрологические характеристики СИ, входящих в состав узла учета, в процессе эксплуатации, не выходят ли они за пределы допускаемой относительной погрешности?

Для государственных органов (антимонопольные органы, ЦСМ и др.) таких вопросов не возникает. Они считают, что СИ является метрологически надежным, если оно занесено в Госреестр РФ и никакие другие факторы при этом во внимание не принимаются.

На самом деле это условие является необходимым, но недостаточным. Поясним это на следующих примерах. Длительность МПИ для конкретного СИ устанавливается в результате проведения испытаний для целей утверждения типа при внесении его в Госреестр РФ, как правило, волюнтаристски, т.е. путем, так называемых, "ускоренных" испытаний. Любому здравомыслящему человеку понятно, что нельзя установить длительность МПИ четыре-пять лет на основе "ускоренных" испытаний в течение двух-четырех недель, а иногда и того меньше. Фактическую длительность МПИ для конкретного СИ можно оценить более или менее достоверно путем статической обработки данных, полученных при поверке данного СИ после одного-четырех лет эксплуатации.

Наш опыт эксплуатации тахометрических и электромагнитных преобразователей расхода показывает, что при эксплуатации этих приборов в г. Хабаровске фактическая длительность МПИ для тахометрических преобразователей не превышает одного года (паспортный МПИ - 4-5 лет), а для электромагнитных - два года (паспортный 3-4 года). К сожалению, я не имею информацию о фактической длительности МПИ других типов преобразователей расхода, но можно предположить, что картина будет примерно такой же.

Рассмотрим теперь второй вопрос: "Как изменяются метрологические характеристики СИ, входящих в состав узла учета в процессе эксплуатации, не выходят ли они за пределы допускаемой относительной погрешности измерений?".

Как уже подчеркивалось в многочисленных публикациях, на метрологические характеристики преобразователей расхода сильное влияние оказывают различные функции влияния: температура теплоносителя, качество теплоносителя (механические и воздушные примеси), внешние воздействия (вибрация, электромагнитные поля и т.д.), которые не учитываются при проведении испытаний для целей утверждения типа. Эти функции влияния приводят к изменению метрологических характеристик данных СИ, в результате чего в процессе эксплуатации эти метрологические характеристики часто выходят за пределы допуска.

Чтобы этого не происходило, необходимо в процессе эксплуатации узла учета проводить профилактические мероприятия в рамках договоров на техническое обслуживание узлов учета. Например, для электромагнитных расходомеров периодически очищать измерительный участок от отложений и т.д.

Необходимо признать (это является объективным фактом), что все отечественные и большинство зарубежных теплосчетчиков при эксплуатации их в российских системах теплоснабжения требуют технического обслуживания. В противном случае их метрологические характеристики существенно изменяются в процессе эксплуатации и выходят за пределы допуска через 2-3 месяца эксплуатации. Особенно это проявляется для теплосчетчиков на базе электромагнитных расходомеров, когда масса теплоносителя по обратному трубопроводу начинает превышать массу теплоносителя по подающему трубопроводу, т.е. появляется "отрицательный" водоразбор, превышающий пределы допускаемой погрешности измерения. Поэтому в инструкции по эксплуатации некоторых электромагнитных преобразователей расхода прямо указано, что в процессе эксплуатации их необходимо периодически демонтировать и очищать стенки измерительного канала от налета, образующегося на стенках канала в процессе эксплуатации. При этом отметим, что не указано, как часто необходимо проводить данную процедуру.

В отличие от отечественных преобразователей расхода, в некоторых преобразователях расхода зарубежных имеется внутренняя самодиагностика, которая позволяет выявлять и устранять факторы, приводящие к изменению метрологических характеристик. Так, например, у электромагнитных расходомеров фирмы "Кроне" проводится самодиагностика по следующим параметрам:

- наличие газовых включений в теплоносителе;

- коррозия электродов;

- повреждение футеровки измерительного участка;

- загрязнение электродов;

- влияние внешних магнитных полей;

- короткое замыкание на электродах.

Большое количество внутренних тестов дает уверенность в том, что данное СИ даже в сложных условиях эксплуатации будет работать надежно и при этом можно быть уверенным в достоверности полученных результатов.

Если оценивать надежность отечественных и зарубежных теплосчетчиков по шкале от 0 до 1, то автор в своей практике эксплуатации теплосчетчиков (а это более 16 лет) не встречал отечественных теплосчетчиков, у которых надежность превышала бы 0,8. Обычно величина для отечественных приборов составляет от 0,1 до 0,8. Для зарубежных приборов показатель надежности приближается к 1,0.

Объективности ради надо отметить, что зарубежные теплосчетчики с системой самодиагностики стоят в 3-5 раз дороже отечественных приборов аналогичного типа, но без самодиагностики. Однако, как известно, скупой платит дважды. Поэтому, если хочешь иметь достоверный учет, то надо приобретать дорогие и качественные средства учета, а не дешевые и, мягко говоря, некачественные средства учета.

Рассмотрим далее третью проблему.

3. Защита СИ, входящих в состав узла учета от несанкционированного вмешательства, нарушающего достоверный учет

В сказано: "Приборы узла учета должны быть защищены от несанкционированного вмешательства в их работу, нарушающего достоверный учет тепловой энергии, массы (объема) и регистрацию параметров теплоносителя.

В сказано: "Теплосчетчики должны быть снабжены защитными устройствами, предотвращающими возможность разборки, перестановки или переделки теплосчетчика без очевидного повреждения защитного устройства (пломбы); программное обеспечение теплосчетчиков должно обеспечивать защиту от несанкционированного вмешательства в условиях эксплуатации".

В сказано: "Теплосчетчик должен иметь защитное устройство, опломбированное таким образом, чтобы с момента опломбирования и установки, а также после установки теплосчетчика отсутствовала возможность снятия теплосчетчика или изменения его показаний без видимого повреждения счетчика или пломбы".

То есть во всех НТД на теплосчетчики и узлы учета указано, что приборы учета должны быть защищены от несанкционированного доступа и с этим никто не спорит.

На практике, однако, дело обстоит совсем по-другому. Как следует из официального ответа ФГУ "Ростест-Москва" на запрос Хабаровского центра энергоресурсосбережения, при проведении испытаний СИ для целей утверждения типа испытания на несанкционированное вмешательство в работу теплосчетчиков, тепловычислителей, расходомеров не проводятся. Они не проводятся по той причине, что эти характеристики не нормируются и поэтому разработчики этих СИ не предусматривают такие испытания в представляемых проектах программ для проведения испытаний для целей утверждения типа.

Однако в письме Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в адрес Хабаровского центра энергоресурсосбережения дан несколько другой ответ: "При проведении испытаний СИ для целей утверждения типа и на соответствие утвержденному типу рассматривается защита от несанкционированного вмешательства; однако при эксплуатации СИ иногда выявляется, что указанная защита у некоторых СИ выполнена на недостаточном уровне; для того, чтобы обеспечить достаточный уровень защиты ПО СИ следует подвергать испытаниям в рамках добровольной сертификации".

Что следует из данного ответа: в процессе проведения испытаний рассматриваются вопросы защиты от несанкционированного вмешательства, но на недостаточном уровне, читай между строк - не рассматриваются. Если бы эти вопросы рассматривались, то в процессе эксплуатации не возникало бы вопросов по несанкционированному доступу. Далее, предлагается разработчикам добровольно провести испытания на защиту от несанкционированного доступа - только не понятно, зачем это нужно разработчикам-изготовителям. Если бы это им было надо, то они включили бы эти испытания в программу госиспытаний!

В результате, что мы имеем на сегодняшний день. Аттестация алгоритмов и программ обработки данных при вычислении количества теплоты теплосчетчиками - измерительными системами является не обязательной. Однако ПО ТС применяется в области действия государственного метрологического контроля, поэтому оно должно иметь надежную и проверяемую защиту от несанкционированного доступа и контролироваться органами Государственного и метрологического контроля и надзора. Такой контроль в настоящее время отсутствует. Большинство выпускаемых сегодня теплосчетчиков позволяют осуществлять несанкционированный доступ к настроечным характеристикам со стороны производителей и сервисных организаций даже после осуществления госповерки.

Объективности ради надо отметить, что в Решении 9-й Всероссийской научно-технической конференции "Метрологическое обеспечение учета энергетических ресурсов" записано: "Для предупреждения несанкционированного вмешательства в ПО СИ после утверждения типа разработать требования к методам контроля подлинности ПО, которые позволяли бы однозначно идентифицировать алгоритмы измерений и отображения измерительной информации индивидуально для каждого СИ, используемого для учета и измерения энергоресурсов". Однако автор не имеет сведений о том, что это решение выполнено.

Большое количество теплосчетчиков не имеет сегодня никаких средств защиты от несанкционированного доступа, а если эти средства и имеются, то их легко обойти. Автор не говорит о возможностях несанкционированного вмешательства в ПО через интерфейсные входы-выходы для снятия архивных данных. Любой разработчик имеет свои секреты, которые практически невозможно раскрыть, однако когда эти секреты передаются по умолчанию "своим" сервисным центрам - это криминал. Для зарубежных производителей эти вопросы не возникают, так как там ответственность производителя существует не только на бумаге. Каждый производитель заинтересован в своем честном имени и если факты вскроются, то этот производитель (в отличие от нашего) просто разорится!

Рассмотрим некоторые типичные записи в эксплуатационной документации теплосчетчиков в разделах "Пломбирование":

1. Корпус электронного блока теплосчетчика должен иметь приспособление для пломбирования и клеймения. Должен, но не обязан.

2. Пломба с оттиском поверительного клейма должна ставиться в местах, препятствующих доступу к регулирующим элементам теплосчетчика. Места пломбирования должны соответствовать требованиям технической документации. Возникает вопрос: "Какой технической документации?" В технической документации на многие теплосчетчики места пломбирования не указаны - можно только догадываться.

3. При выпуске из производства производителем пломбируются платы индикации и управления, предотвращающей доступ внутри измерительного блока. Отметим случай, когда прибор пришел поверенный с клеймом Госповерителя в паспорте, а пломба производителя и поверителя отсутствовала.

4. Расходомер имеет заводское пломбирование (зарубежный расходомер) для предохранения доступа к преобразователю сигналов внутри расходомера. Защитная кнопка пломбируется наклейкой на заводе-изготовителе. В нашем случае - это бумажная наклейка с наименованием завода-изготовителя, которую легко изготовить самостоятельно. Причем отметим, что в паспорте на теплосчетчик стоит клеймо госповерителя о поверке, а пломбы госповерителя отсутствуют.

5. При положительных результатах поверки оформляется свидетельство о поверке или делается отметка в паспорте теплосчетчика, удостоверенные поверительным клеймом или подписью госповерителя. Это самый распространенный вариант - имеется прибор и паспорт с отметкой госповерителя о поверке и больше никаких пломб нигде нет, хотя имеются органы регулирования и настройки, к которым имеется свободный доступ.

Особенно автору "нравится" электронное пломбирование. Так, например, в руководстве по эксплуатации на некий теплосчетчик указано: "Прибор защищен от несанкционированного доступа к программируемым параметрам в виде ключевого 6-ти разрядного слова (пароля)" Причем данный пароль известен только изготовителю и его сервисной организации. После поверки сервисная организация выдала госповерителю пароль на бумажке, которую тот унес с собой, свято полагая, что прибор "запломбирован" от несанкционированного вмешательства. В процессе эксплуатации сервисная организация вносила "коррективы" в работу прибора без участия поверителя, так как никаких отметок о количестве вхождений в режим "Настройка" в данном приборе не предусмотрено.

Объективности ради отметим, что существуют теплосчетчики с электронным паролем, в которых фиксируется количество вхождений в служебные режимы. В одном из таких теплосчетчиков указано: "Отличие числа вхождений от зафиксированного на момент пуска прибора в эксплуатацию (сдачи по акту) должно рассматриваться как нарушение пломбы, установленной контролирующей организацией". Замечу, что к нам поступил прибор, у которого в режиме "Поверка" было зафиксировано одно вхождение, а протоколов поверки было два от разных организаций. Это значит, что завод-изготовитель, а, следовательно, и его доверенные лица имеют возможность корректировать число вхождений в служебные режимы.

Заметим, что в , указано: "Места установки пломб, несущих на себе поверительные клейма, и их количество определяются в каждом конкретном случае при утверждении типа СИ". Однако подобное требование отсутствует в правилах по проведению испытаний СИ на утверждение типа и поэтому на сегодняшний день остается не реализованным.

В указано: "В целях предотвращения доступа к узлам регулировки или элементам конструкции СИ, при наличии у СИ мест пломбирования, на СИ устанавливаются пломбы, несущие на себе поверительные клейма". То есть в соответствии с поверитель должен запломбировать теплосчетчик таким образом, чтобы предотвратить несанкционированный доступ к узлам регулирования и настройки в местах, которые в соответствии с должны быть указаны в каждом конкретном случае при утверждении типа СИ.

А теперь возникает вопрос: "Что делать поверителю, если ни в описании типа, ни в эксплуатационной документации не указаны места пломбирования и не указаны органы регулировки и настройки?". Это, как правило, на практике встречается довольно часто.

Как видно из вышеизложенного, большинство эксплуатирующихся сегодня средств измерений, входящих в состав узла учета количества теплоты, не защищены от несанкционированного вмешательства в их работу. Это наглядно подтвердили эксплуатационные испытания, проведенные в г.Хабаровске на предмет несанкционированного вмешательства в работу СИ, входящих в состав узла учета .

Эксплуатационные испытания проводились по инициативе энергоснабжающей организации совместно со специалистами Хабаровского центра энергоресурсосбережения, Хабаровского ЦСМ и Хабаровского управления по технологическому и экологическому надзору.

Испытаниям подверглись 11 типов СИ, применяющихся в узлах коммерческого учета теплоты г. Хабаровска. В результате испытаний было установлено, что более 50% испытуемых приборов допускают возможность несанкционированного вмешательства в их метрологические характеристики, что может привести к нарушению достоверности учета.

Так, например, совершенно неожиданно выяснилось, что один из широко применяющихся в России теплосчетчиков не защищен от несанкционированного доступа к его метрологическим характеристикам, несмотря на пломбу госповерителя, защищающую эти метрологические характеристики.

Был проделан следующий эксперимент. "Голова" теплосчетчика, на которой располагалась пломба госповерителя, защищающая настройку прибора, была отделена от корпуса прибора и при этом появился прямой доступ к настроечным характеристикам. Затем эти настроечные характеристики были изменены без нарушения пломбы госповерителя и потом "голова" была возвращена в исходное состояние. Прибор продолжал работать, но с измененными метрологическими характеристиками, а пломба госповерителя осталась ненарушенной.

В результате проведенных испытаний было принято решение, что все теплосчетчики, использующиеся для коммерческих расчетов в г. Хабаровске, перед вводом их в эксплуатацию должны проходить входной контроль для выявления возможности несанкционированного вмешательства в их работу. После прохождения входного контроля прибор пломбируется госповерителем в соответствии с разработанными и утвержденными схемами пломбирования, которые исключают несанкционированный доступ к узлам регулировки и настройки прибора. Эти схемы были разработаны на основании результатов проведенных эксплуатационных испытаний.



Заключение

В заключение можно сделать следующие выводы и предложить следующие рекомендации:

1. Нормативно-техническая база в области учета тепла несовершенна и не отвечает реалиям сегодняшнего дня. Необходимо усовершенствовать существующую НТД и разработать новую, обратив особое внимание на алгоритмы вычисления количества теплоты и массы теплоносителя при нештатных ситуациях, возникающих в процессе эксплуатации.

2. Испытания средств измерений (теплосчетчиков) для целей утверждения типа проводить по единой типовой программе испытаний, разработанной ГЦИ СИ и согласованной со ВНИИМС или Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии. В этой программе, в частности, должны быть предусмотрены вопросы защиты от несанкционированного вмешательства в ПО теплосчетчиков, вопросы защиты от несанкционированного доступа к узлам регулировки и настройки, вопросы пломбирования с целью несанкционированного доступа.

3. В описании типа к сертификату должны быть указаны конкретный номер версии ПО, а также возможность ее проверки в процессе эксплуатации. Также в этом документе должны быть указаны конкретные версии эксплуатационной документации и методики поверки, например: Руководство по эксплуатации - версия 3.1 от 05.05.07 г. Если в процессе эксплуатации произошли какие-нибудь изменения в ПО или эксплуатационной документации, то необходимо внести изменения в описание типа в листе "внесение изменений" и получить новый сертификат. Также в описании типа и эксплуатационной документации должны быть указаны конкретные места пломбирования с указанием, где устанавливается пломба госповерителя, защищающая узлы регулирования и настройки от несанкционированного доступа и где устанавливаются пломбы контролирующих органов, защищающие настроечные характеристики базы данных, не влияющие на метрологические характеристики теплосчетчика.



Список литературы

1. Правила учета тепловой энергии и теплоносителя. М., Издательство МЭИ, 1995.

2. МИ 2412-97 "Рекомендации. ГСИ. Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоты". М., ВНИИМС, 1997.

3. Информационный бюллетень Главгосэнергонадзора РФ "Теплоснабжение" № 2, 1996.

4. Глухов А.П., Канев С.Н., Старовойтов А.А. Результаты эксплуатационных испытаний систем учета тепла. Материалы 9-й Международной научно-практической конференции "Коммерческий учет энергоносителей", Санкт-Петербург, 1999.

5. Глухов А.П., Канев С.Н., Старовойтов А.А. Эксплуатационные испытания измерительных комплексов учета тепла и воды. Материалы 11-й Международной научно-практической конференции "Коммерческий учет энергоносителей", Санкт-Петербург, 2000.

6. Глухов А.П., Канев С.Н., Старовойтов А.А. Эксплуатационные испытания теплосчетчиков. Материалы 25-й Международной научно-практической конференции "Коммерческий учет энергоносителей", Санкт-Петербург, 2007.

7. РМГ 29-99 "Метрология. Основные требования и определения".

8. Канев С.Н. Оценка погрешностей вычисления количества теплоты в водяных системах теплоснабжения потребителей. Материалы 26-й Международной научно-практической конференции "Коммерческий учет энергоносителей", Санкт-Петербург, 2007.

9. ГОСТ Р 51649-2000 "Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия.

10. ГОСТ Р 8.591-2002 "ГСОЕИ. Теплосчетчики двухканальные для водяных систем теплоснабжения. Нормирование пределов допускаемой погрешности при измерениях потребленной абонентами тепловой энергии.

11. ГОСТ Р ЕН 1434-1-2006 "Теплосчетчики". М., 2006.

12. Правила по метрологии ПР.50.2.007-2002 "ГСИ. Поверительные клейма". М., 2001.

13. Правила по метрологии ПР.50.2.006 "ГСИ. Порядок проведения поверки средств измерений". М., 2001.

14. Канев С.Н. Достоверный учет - как это понимать. Материалы 23-й Международной научно-практической конференции "Коммерческий учет энергоносителей", Санкт-Петербург, 2006.

Размещено на Allbest.ru