RU191637U1 - Прибор учета и контроля воды - Google Patents

Abstract

Прибор учета и контроля воды относится к области контрольно-измерительной техники для применения в ЖКХ и служит для учета расхода горячей или холодной воды и контроля показателей ее качества - температуры и давления. Прибор учета и контроля воды содержит узел измерения расхода воды, узел счета потребленного объема воды, индикаторное табло, устройство дистанционной передачи данных, устройство обнаружения несанкционированных воздействий и защиты от них. В прибор дополнительно введены измеритель температуры и измеритель давления поступающей воды, измеритель температуры окружающего воздуха, вычислитель отклонений температур и давления от норм, а также устройство записи, хранения и выдачи измеренных значений температур и давления, их отклонений от норм, дат и времени замеров и вычисленных отклонений. Технический результат – возможность удаленного информирования потребителя воды, снабжающую организацию, расчетные и контролирующие органы не только о расходе воды, но и об ее качестве - температуре и давлении. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Проблема учета потребления энергоресурсов в ЖКХ, в том числе горячей и холодной воды, продолжает быть актуальной. Очевидно, что решена она будет только при массовом применении приборов учета, причем не только общедомовых, но и квартирных. Это обеспечит максимально полный и достоверный контроль за расходом воды, в том числе в рамках создаваемых цифровых систем управления экономикой страны.

Все последние решения Российского правительства направлены на создание условий для этого.

Теперь вода для потребителей, имеющих приборы учета (счетчики), стала существенно дешевле, чем для не имеющих.

Ищутся и другие решения выше упомянутой задачи государственного уровня - максимального (в идеале стопроцентного) оснащения сферы ЖКХ приборами учета. Сейчас же по данным Минстроя это оснащение составляет от 20% до 80%, в зависимости от видов услуги.

Существует и другая задача: своевременное поступление данных и обеспечение их достоверности.

Чтобы обеспечить своевременность поступления сведений о расходе без участия потребителей и исключить их возможность сознательно или нет искажать данные о расходе, необходимо применение так называемых «умных счетчиков» с дистанционным считыванием данных, защищенных от несанкционированного вмешательства.

Для решения указанных задач при поддержке правительства, в том числе на основании последнего Постановления от 29 октября 2018 года №1281, Минстрой России разворачивает обширную программу по применению таких счетчиков (установке вновь и замене).

Выбор приборов учета воды сейчас достаточно большой. От простых, с механическим циферблатом и крыльчаткой в потоке воды, слабозащищенных от внешних воздействий, без дистанционной передачи данных, до специальных, устойчивых к воздействию сильного магнита, с электронным табло, батарейным питанием, защищенной цифровой связью с сетью сбора данных. Из последних можно в качестве примера указать приборы известного производителя - компании Kamstrup (Дания).

Но для обычного пользователя жилым помещением определяющей является и будет являться в основном цена прибора, затем удобство эксплуатации и сдачи показаний. Поэтому мэрия Москвы проводит интересный эксперимент, который может получить широкое распространение, при котором потребителю предлагается фотографировать табло любого счетчика и присылать данные через мобильный телефон [1].

Кроме того, к сожалению, качество водоснабжения, особенно горячего, продолжает быть низким. Во многих регионах России и ближнего зарубежья вода подается не нагретой до норм, с низким давлением или частыми отключениями.

При пониженной температуре жильцу часто приходится подолгу сливать воду для получения чуть горячей, а оплачивать по счетчику как горячую.

Это одна из причин, по которой потребители не стремятся приобретать и применять «умные» счетчики, а напротив ставят обычные и учатся тормозить их с помощью магнитов или вообще не ставят счетчики.

Да и вода низкой температуры по санитарным нормам не пригодна для использования, а даже может быть причиной заболеваний.

Кроме того, стоимость «умных» счетчиков значительно выше обычных, в 5 раз и более раз. А что, при их сегодняшних функциональных возможностях, они дают потребителю? Только лишь избавляют его от передачи данных и сразу списывают с него плату за расход якобы горячей воды, которая часто бывает таковой по нормам хорошо если наполовину. А еще и дистанционно контролируют попытки уменьшать показания.

Поэтому сомнения в легкости внедрения новых счетчиков высказывают многие эксперты [2, 3].

Таким образом, существует задача создания интеллектуального прибора учета с более широкими функциональными возможностями и ценой, которые способны сделать его более привлекательным для потребителя.

Действующие в настоящее время в России «Правила предоставления коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов», утвержденные постановлением Правительства от 6 мая 2011 г. N 354 (далее по тексту «Правила») для компенсации потребителю отклонений по качеству поставляемой услуги предусматривают определенную процедуру с фиксированием времени нарушения, вызовом поставщика услуги, замерами и т.д. Правила совершенно справедливо предполагают, что качество воды не должно выходить за пределы норм, а случаи отклонения - это нарушения, которые требуют подтверждения, документирования, компенсации потребителю, анализа и немедленного исправления. Но сама процедура крайне неудобна, особенно для потребителей.

Видимо поэтому в продаже появились счетчики воды, в которых расход подсчитывается и индицируется разделено (на два или более) в зависимости от температуры воды.

Например, счетчик «САЯНЫ-Т РМД» [4]. Сам датчик температуры не встроен непосредственно в данный счетчик, а может поставляться отдельно, и устанавливается в трубу через дополнительный тройник-ответвитель. Пользователю таким счетчиком предлагается самому решить, какие данные он будет предоставлять. Например, по горячей воде только расход с температурой выше 40°С или весь расход, независимо от температуры (в этом случае датчик температуры не подключается).

Но Правила в России (или какой-либо иной законодательно утвержденный документ) такой возможности не предусматривают, они лишь определяют размер компенсации (возврата) оплаты за некачественную услугу. Не найдено и в законодательствах других стран каких-либо документов, прямо утверждающих такую методику.

Поэтому, как показала практика, несмотря на регистрацию приборов в Госреестре РФ, управляющие компании вполне обосновано отказываются брать на учет такие приборы или требуют, чтобы подавались данные только по общему (полному) расходу по трубе ГВС.

И действительно, при применении такого счетчика, суммарный расход по квартирам и показания общедомового прибора учета никогда не совпадут, и не будет решена задача правильного выявления и начисления оплаты за так называемые общедомовые нужды (ОДН). А создание системы (в том числе цифровой) полного и достоверного учета, анализа распределения потоков и выявления проблемных мест с точностью до конечной точки водоразбора, и так далее, при таких счетчиках вообще теряет смысл.

Такие счетчики производители еще называют многотарифными, окончательно вводя в заблуждение пользователя. Ведь происходит не предоставление качественной услуги по более низкой цене, как, например, электроэнергии в ночное время, а отклонение по качеству, за которое положен возврат оплаты и следуют неотложные меры по ликвидации причин.

А действия потребителя будут вполне справедливо квалифицированы как сознательное искажение данных.

Предлагаются так же технические решения для счетчиков, позволяющие сразу отводить от счетного устройства потоки воды с температурой ниже нормы, например описанные в патентах на полезные модели №119098 и №136154 [5,6] или отключать (блокировать) счетное устройство при низкой температуре, как предлагается в патенте на полезную модель №22994 [7]. В данном случае такие счетчики однозначно не могут быть признаны приборами учета, так как в них в принципе не предусмотрено достоверное измерение полного объема потребленной воды.

В последней редакции для упрощения процедуры Правила разрешают фиксирование отклонения температуры (или другой коммунальной услуги) «индивидуальным прибором учета или иным средством измерения», если они «способны сохранять зафиксированные сведения» (п. 111 Правил…). То есть применять автоматический регистратор.

При таком решении потребителю действительно не нужно дожидаться в пределах двух часов представителей поставщика и замеров не нагретой воды, а затем замеров после восстановления температуры. И так каждый раз при очередном нарушении. Здесь достаточно известить по телефону и составить акт позже, в удобное время, по показаниям регистратора. А в случае дистанционной передачи данных все вопросы решаются еще быстрее и проще, даже без визитов представителей.

Автором получен патент именно на такое устройство - полезная модель №152945 «Прибор автоматического контроля и регистрации показателей качества горячего водоснабжения и других коммунальных услуг» [8].

В настоящее время завершается разработка опытных образцов по данному патенту. Разработано несколько конструктивных вариантов, в том числе вариант с беспроводным считыванием данных.

Во всех вариантах кроме температуры измеряется и регистрируется давление воды (пониженное, полное отключение, повышенное, в т.ч. гидроудары). Устанавливаться прибор может как совместно со счетчиком расхода, так и без него.

По предварительному анализу спрос на такие регистраторы очень высок. Стоимость же планируется на среднем уровне современных квартирных приборов учета, и измеритель-регистратор быстро окупится у пользователя.

Выгодно его применение и для «правильной» управляющей компании, стремящейся оперативно выявлять проблемные места в водоснабжении и устранять неисправности.

Однако данный прибор хоть и может работать совместно со счетчиком, в том числе в системе удаленного снятия показаний с обоих приборов, сам не является прибором учета расхода воды и его применение не решает выше упомянутую задачу: заинтересовать потребителя в применении или замене счетчика на «умный» вариант.

В то же время и описанный выше счетчик «САЯНЫ-Т РМД» так же не обладает функционалом, необходимым потребителю и одновременно соответствующим действующим Правилам.

Но, тем не менее, данные приборы в комплексе можно считать наиболее близкими техническими решениями к предлагаемой полезной модели.

Для ликвидации выше указанных недостатков и для решения задач предлагается внедрить измеритель-регистратор температуры и давления и их отклонений от нормы непосредственно в счетчик воды и создать новый прибор учета с функцией сохранения и выдачи данных о нарушениях по качеству предоставляемой услуги - горячей воды. Одновременно с расходом воды, попытками несанкционированного вмешательства в работу новый счетчик будет сохранять и необходимые потребителю сведения об ее температуре, давлении и, главное, о фактах и времени их отклонений от норм. А в случае дистанционной, в том числе беспроводной, передачи данных обеспечивать удаленный доступ к ним.

Таким образом, будет создан многофункциональный прибор учета и контроля воды, содержащий узел измерения расхода воды, узел счета потребленного объема воды, индикаторное табло, устройство дистанционной, в том числе беспроводной, передачи данных, определитель несанкционированных воздействий, в том числе с целью остановки или торможения счета, и устройство защиты от них, отличающийся тем, что в него дополнительно введены и встроены непосредственно в счетчик измеритель температуры воды погружного контактного типа, измеритель давления воды, измеритель температуры окружающего воздуха в месте эксплуатации, вычислитель отклонений температур и давления от нормы, устройство записи, хранения и выдачи измеренных значений во времени и их отклонений от норм, то есть регистратор данных о температуре и давлении как показателях качества ГВС.

Предлагаемый прибор выполняется в виде единой конструкции, на основе требований стандартов по присоединительной арматуре и ее размерам. Отдельные конструкторские решения могут быть, в том числе, заимствованы из разработанных автором регистраторов. Питание электроники счетчика автономное батарейное.

Схема предлагаемого прибора учета представлена на рисунке (Фиг. 1).

Прибор работает следующим образом.

Расход протекающей воды измеряется узлом 1, суммируется (считается) узлом 2 и выдается на индикаторное табло 3. При этом данные с узла измерения 1 и узла счета 2 поступают в устройство 4 дистанционной передачи данных проводного или беспроводного типа для возможности удаленного считывания данных о расходе.

Измеритель 5 определяет температуру воды, поступающей через счетчик для дальнейшего водоразбора, измеритель 6 определяет давление воды, подаваемой в точку водоразбора. Текущие значения температуры и давления индицируются на табло 3, сохраняются с временными отсчетами в регистраторе данных 7 и параллельно поступают в вычислитель 8 отклонения этих значений от нормы. Вычислитель 8 в случае отклонения от нормы выдает информацию на индикаторное табло 3, в устройство 4 для дистанционной передачи сигнала об отклонении и отмечает в регистраторе факты отклонения и значения сопутствующих температур и давлений в конкретное время измерения. Так как по Правилам при определении качества измеряется температура воды, протекающей по трубе, то на основании данных узла 1 регистратор 8 определяет, что вода расходуется (течет) и записывает соответствующие значения температур и их отклонений от норм в отдельную область памяти. В регистраторе 7 так же фиксируются с временными отсчетами данные с узла измерения 1 о текущем расходе и с узла счета 2 о накопленном расходе (потребленном объеме). Данные о температуре и давлении и их отклонениях поступают на устройство 4 дистанционной передачи для возможности их удаленного считывания, совместно или отдельно с данными о расходе. Устройство 9 защищает от несанкционированного вмешательства в работу счетчика, определяет факты такого вмешательства (вскрытие корпуса, создание сильного магнитного поля, электромагнитных помех и другое) и отмечает их в памяти регистратора. Измеритель 10 комнатной температуры в месте установки счетчика периодически фиксирует в памяти регистратора окружающую температуру условий эксплуатации счетчика и передает ее в вычислитель отклонений. И, если эта температура в месте эксплуатации выходит за пределы диапазона, при котором прибор обеспечивает необходимую точность, или понижается до уровня предельного значения, при котором возможно замерзание воды в трубах, узлах сантехники, выдается сигнал об аварийной работе, на табло счетчика и для удаленной передачи данных. Это дополнительная контрольная функция полезна как потребителю (владельцу помещения), так и поставщику услуги ГВС.

При учете и контроле холодного водоснабжения применение прибора менее актуально, но, если вода подается с перебоями и слабым давлением, то так же эффективно.

Все данные, в том числе данные об отклонениях (нарушениях качества услуги, условий эксплуатации) в случае их возникновения, а также факты незаконного вмешательства в работу счетчика могут быть просмотрены из регистратора за определенный промежуток времени с выводом данных на табло счетчика и могут быть удаленно переданы (считаны) через устройство 4, в том числе в беспроводном режиме. Считывающим устройством может быть общедомовой проводной или беспроводной концентратор информации, компьютер или смартфон, соединяемые с прибором по USB, сетям Wi-Fi, Bluetooth или другим удаленным способом, а также специализированный приемник-индикатор данных, по проводу или радиоканалу. При этом считывание доступно как владельцу счетчика, так и поставляющим и (или) расчетным организациям или другим заинтересованным, по заключенному с владельцем соглашению.

Данные используются для подтверждения (или опровержения) фактов нарушения по качеству и для расчета компенсации потребителю в соответствии с методикой Правил. Так же эти данные могут использоваться для анализа расхода тепловой энергии и ее распределения и потерь, выявления проблемных мест, уточнения планов реконструкции и так далее.

Рассмотрим в основных направлениях планируемую эффективность такого прибора, для потребителей (жильцов), для обслуживающих организаций (управляющих, снабжающих) и для решения задач государственного уровня.

1. Производственная себестоимость прибора (и соответственно цена) не будет значительно выше себестоимости современного интеллектуального бытового счетчика воды или тепла, такого как, например, «Саяны-Т РМД». Так как по составу электроники, применяемым материалам они подобны.

2. Функциональное назначение предлагаемого прибора полностью соответствует Правилам, что не вызовет у пользователя проблем с применением. А у управляющей компании не будет каких-либо оснований для отказа в приемке в эксплуатацию и постановке на учет.

3. Учитывая новые функциональные возможности, необходимые потребителю, а также все изложенное в п. 1. и 2, он (потребитель), при установке счетчика вновь или замене отработавшего, отдаст предпочтение такому счетчику. А потребитель, часто сталкивающийся с нарушениями ГВС, наверняка согласится поменять и имеющийся (еще работающий). Так как в любом случае дополнительные расходы потребителя на установку такого более сложного интеллектуального счетчика быстро окупятся. Чего нельзя сказать о других предлагаемых интеллектуальных приборах.

4. Добропорядочная обслуживающая компания всегда стремится выявить проблемные места в системе ГВС дома. Данный счетчик как раз предоставляет ей такую возможность. Кроме того, он позволяет удаленное считывание всех данных и фиксирует факты незаконного вмешательства, с чем потребитель, вынужденно или нет, соглашается, устанавливая такой счетчик.

5. Все это значительно увеличит оснащенность системы водоснабжения приборами контроля, и именно интеллектуальными, в том числе с возможностью дистанционного снятия данных, что ускорит решение указанной выше государственной задачи.

6. Кроме задачи учета объемного расхода ресурса существует не менее важная задача дальнейшего совершенствование анализа распределения тепловой энергии и ее потерь, в том числе совершенствование методики оценки реальных затрат тепловой энергии в горячем водоснабжении. Так как на требуемый расход горячей воды при ее смешивании с холодной значительно влияет температура и давление. И просто расход горячей воды, даже если он измерен точно, в доме и в каждой квартире, не дает полной информации, в том числе для оценки стоимости ресурса. Для этого необходим наиболее полный охват дополнительной системой измерения температуры и давления всех точек контроля. Эта проблема очень хорошо изложена в трудах одного из ведущих специалистов в этой сфере, профессора кафедры водоснабжения МГСУ В.Н. Исаева [9]. Предлагаемый прибор, измеряющий температуру и давление в конечной (квартирной) точке водоразбора, способен решить и эту задачу, также общегосударственного уровня.

7. Оперативный, дистанционный сбор данных и всеобщая информированность (потребителя, поставщика, контролирующих госструктур), в том числе на открытых ресурсах, о реальных характеристиках ГВС, включая температуру и давление, стимулируют управляющие компании, строительных подрядчиков, проектировщиков, ремонтные организации и все заинтересованные стороны к быстрому решению проблем и правильному расходованию средств.

8. Пользование не достаточно нагретой водой по данным Минздрава и ВОЗ вызывает серьезные заболевания. Это очень не малые убытки, как для граждан, так и для государства. Улучшение качества ГВС будет способствовать их минимизации.

Таким образом, предлагаемая полезная модель решает поставленную задачу - создание эффективного в применении счетчика воды с повышенными потребительскими свойствами.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей необходимых потребителю без значительного увеличения сложности конструкции, применяемых элементов, изделий и материалов и соответственно стоимости.

При анализе известных решений заявляемое решение обнаружено не было, что говорит о соответствии полезной модели критерию «новизна».

Предлагаемый счетчик воды базируется на конструктивных решениях, электронных узлах, измерительных устройствах и материалах, применяемых при разработке и производстве других известных счетчиков воды. Конструкция предлагаемого счетчика, элементы индикации, подключения к сети дистанционной передачи данных и другие характеристики полностью соответствуют современным требованиям к приборам для применения в квартирных узлах учета. Что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию «промышленная применимость».

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:

1. Показания счетчиков воды начнут считывать по фото.

Эл. изд. «Парламентская газета» - официальное еженедельное издание Федерального Собрания РФ.

https://www.pnp.ru/economics/pokazaniya-schetchikov-vody-nachnut-schityvat-po-fotografiyam.html.

2. С. Волохина. Все новостройки оснастят «умными» счетчиками с 2020 года. Газ. ИЗВЕСТИЯ. 31 августа 2018 г. Эл. версия https://iz.ru/783055/svetlana-volokhina/vse-novostroiki-osnastiat-umnymi-schetchikami-s-2()20-goda.

3. Кто за это заплатит: жилые дома переведут на «умные счетчики». Телеканал РБК, 21 мая.

https://www.rbc.ru/spb sz/21 /05/2018/5b02b12f9a79470c5464b8ca.

4. Счетчики холодной и горячей воды САЯНЫ-Т РМД. Руководство по эксплуатации и паспорт.ИВКА.407323.004-01 РЭ, ЗАО «ИВК-САЯНЫ», г. Москва, http: //www.sayany.ru.

5. Полезная модель №119098. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ. Опубликовано: 10.08.2012, Бюл. №22.

6. Полезная модель №136154. СЧЕТЧИК УЧЕТА ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ. Опубликовано: 27.12.2013, Бюл. №36.

7. Полезная модель №22994. СЧЕТЧИК УЧЕТА ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ. Опубликовано: 10.05.2002 Бюл. №13.

8. Полезная модель №152945. ПРИБОР АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И РЕГИСТРАЦИИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ДРУГИХ КОММУНАЛЬНЫХ УСЛУГ. Опубликовано: 27.06.2015, Бюл. №18.

9. Исаев В.Н. Особенности учета горячей воды при переходе на энергосберегающую эксплуатацию жилых зданий / В.Н. Исаев // ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ - 2010 - №4.

Claims (6)

1. Прибор учета и контроля воды, содержащий узел измерения расхода воды, узел счета потребленного объема воды, индикаторное табло, устройство дистанционной передачи данных, устройство обнаружения несанкционированных воздействий и защиты от них, отличающийся тем, что в него дополнительно введены измеритель температуры и измеритель давления поступающей воды, измеритель температуры окружающего воздуха, вычислитель отклонений температур и давления от норм, а также устройство записи, хранения и выдачи измеренных значений температур и давления, их отклонений от норм, дат и времени замеров и вычисленных отклонений.

2. Прибор учета и контроля воды по п. 1, отличающийся тем, что измеритель температуры воды встроен непосредственно в прибор внутрь корпуса и является устройством постоянного прямого измерения с погружением датчика в поток воды и с непосредственным контактированием с данным потоком.

3. Прибор учета и контроля воды по п. 1 или 2, отличающийся тем, что датчик давления воды совместно с устройством записи, хранения и выдачи измеренных значений температуры и давления фиксируют не только медленно меняющееся давление в системе водоснабжения и его отклонение от норм, но и импульсные повышения давления - гидроудары, способные повреждать систему.

4. Прибор учета и контроля воды по п. 1, 2 или 3, отличающийся тем, что данные о температурах и давлении, об их отклонениях от норм, о датах и времени замеров и отклонений поступают на устройство дистанционной передачи данных и могут быть считаны удаленно.

5. Прибор учета и контроля воды по п. 1, 2, 3 или 4, отличающийся тем, что узел измерения расхода воды соединен с вычислителем отклонений температуры и давления от норм и сообщает ему о факте слива воды в точке водоразбора, то есть об ее движении по трубе с определенной скоростью, для соблюдения методики контроля качества воды по температуре.

6. Прибор учета и контроля воды по п. 1, 2, 3, 4 или 5, отличающийся тем, что устройство дистанционной передачи является универсальным и может передавать данные на сетевой сервер, персональный компьютер или смартфон по проводным сетям типа RS-485, USB или другим, по беспроводным сетям типа Wi-Fi, Bluetooth или другим, а также по проводу или радиоканалу на специализированный приемник-индикатор данных.

Images