Обеспечение достоверного учета объемов воды в системе водоснабжения ГУП «Водоканал СПб» и его абонентов

А. П. Зайцев, главный метролог,

Н. Л. Романова, инженер I категории,

В. М. Симахин, канд. техн. наук,

Н. В. Филиповская, начальник отдела метрологии, Центр по работе с абонентами, филиал ГУП «Водоканал СПб»

Основой современной коммерческой системы учета являются средства измерения объемов воды (природной, питьевой и сточной). На сегодняшний день основными средствами измерения объемов воды, используемыми на узлах учета в ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» и его абонентами, являются тахометрические (механические) водосчетчики, ультразвуковые, электромагнитные, вихревые расходомеры-счетчики и расходомеры переменного перепада давления.

Для каждого средства измерения, независимо от принципа действия, возникают нештатные ситуации, при которых измерения не ведутся или ведутся с нарушениями, при этом расход воды через прибор не останавливается.

Система учета определяется тем, что после выполнения измерений (снятия контрольных показаний) их результаты для вхождения в систему баланса (города, локальной зоны, водопроводной станции) подвергаются математической и логической обработке, обеспечивающей:

- учет и обработку нештатных ситуаций;

- исключение недостоверных результатов измерений;

- формирование часовых, суточных или месячных архивов.

Нештатная ситуация (НС) – это режим работы прибора в условиях эксплуатации, не соответствующих технической документации на прибор. В этом режиме водосчетчик не производит измерение объема. Различные типы приборов по-разному ведут себя в нештатной ситуации. По способу регистрации нештатных ситуаций средства измерений можно разделить на приведенные ниже группы:

I группа – расходомеры-счетчики, имеющие счетчик времени наработки («Взлет ЭР», ИПРЭ, UFM, расходомеры переменного перепада давления с тепловычислителем СПТ и аналогичные);

II группа – расходомеры-счетчики, формирующие архивы объемов, нештатных ситуаций, фиксирующие вид, продолжительность нештатной ситуации («Взлет РС» и «Взлет МР»);

III группа – расходомеры-счетчики, запрограммированные на учет объема потребленной воды во время нештатных ситуаций (XMT 868 фирмы Раnametrics, расходомеры переменного перепада давления с тепловычислителем СПТ и аналогичные);

IV группа – механические водосчетчики, не фиксирующие нештатные ситуации.

Рисунок 1. (подробнее) Схема преобразования измерительной информации в учетную

Дополнительные нештатные ситуации (ДНС) – это режим работы прибора в условиях эксплуатации, когда не обеспечена достоверность результатов измерения, однако регистрации нештатной ситуации нет (прибор не охвачен системой контроля):

- сбои часов, календаря;

- промахи в виде значений, превышающих средний расход в 5–10 раз (см. рис. 2);

- сведения о ремонтах, позволяющие определить рабочее состояние водовода в нештатной ситуации от нерабочего состояния;

- отсутствие архива или его части за какой-то период;

- разрешение ситуации, когда нештатные ситуации переходят в остановку водовода; работа (включение) водовода начинается с длительной «нештатки».

Рисунок 2. (подробнее)

Перечень дополнительных нештатных ситуаций можно дополнить по результатам анализа учета.

Рассмотрим преобразование информации, полученной в результате измерений, в учетную (рис. 1).

Преобразование информации осуществляется в несколько этапов:

- сбор информации;

- анализ информации;

- отфильтровывание недостоверной информации;

- выбор правил заполнения временных отрезков НС, ДНС;

- заполнение временных отрезков всех типов нештатных ситуаций по правилам;

- признание всей информации за измеряемый период достоверной и использование ее для учета.

Ежемесячно полученный объем сравнивается с аналогичным месяцем прошлых лет (из архива) и делается вывод о достоверности результата. При отсутствии НС, промахов и ДНС информация о прошедших по водоводу объемах признается достоверной и используется в целях учета без корректировки. При возникновении промахов, НС, ДНС информация о прошедших по водоводу объемах признается недостоверной и подвергается обработке для использования ее в целях учета после корректировки по схеме.

В результатах измерений следует выполнить привязку к единому времени, исключить недостоверную информацию, заполнить свободные поля информацией в соответствии с правилами заполнения.

Перед началом обработки информации следует:

- проверить свидетельства о проверке приборов;

- сверить часы;

- опознать НС, ДНС, промахи;

- получить сведения о ремонтах (информация о нулевом расходе без акта о перекрытии водоснабжения недостоверна);

- проверить медленно меняющиеся параметры;

- подготовить выборку архивов;

- приступить к формированию всех архивов.

При обработке необходимо учесть время перехода на зимнее (летнее) время.

В процессе обработки всей информации, поступающей с расходомера-счетчика, необходимо исключить расходы-промахи из массива измерительной информации и обработать их как ДНС.

При обработке НС, ДНС выбирается вариант для заполнения свободного поля:

- по последнему перед нештатной ситуацией правильному значению;

- по среднему между последним перед НС и первым после НС правильными значениями;

- по среднему за предыдущий период;

- по среднему за прошлый час, день, месяц;

- по минимальному или максимальному значениям;

- по согласованному алгоритму.

При выборе правила, по которому заполняются временные отрезки, нужно учесть скорость изменения процесса и допустимые нормы потерь.

Для оценки степени достоверности информации целесообразно ввести показатель достоверности.

Показатель достоверности (ПД) – это отношение суммарного времени нештатных ситуаций за измеряемый период к общему времени измеряемого периода. ПД – величина безразмерная, с одной стороны. Но по ней, с другой стороны, в процентном отношении можно судить о качестве обработки измерительной информации. Чем ближе ПД к 0,95 при (t_{НС + ДНС за ИП} – t_{НС + ДНС})0, то есть разности суммарного времени всех НС и суммарного времени всех НС, обработанных по правилам, стремящейся к нулю, тем выше качество обработки информации. Достоверность информации возрастает в зависимости от соответствия выбранного правила модели процесса – самому процессу.

Работа над созданием системы учета объемов воды в Санкт-Петербурге в течение ряда лет привела к необходимости разработки методики перевода результатов измерений расхода и количества воды в систему учета для последующих коммерческих расчетов.

Предложенный выше порядок преобразования информации, полученной в результате измерений, в учетную стал основой разработанной и принятой всеми филиалами ГУП «Водоканал СПб» и предприятиями города «Методики расчета фактического водопотребления и водоотведения филиалами ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» и его абонентами».

Приведенная таблица является иллюстрацией применения изложенных приемов. Для сравнения приведена разница в расчетах (%), которая получается при расчетах по «Методике…» и по потребленной водопроводной станцией электроэнергии (по производительности насосов).