WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные материалы
 

«Инвентаризация инженерных сетей на основе ГИС. Пример использования технологий Esri (выступление на международной технической конференции по инновациям в электроэнергетике ...»

Инвентаризация инженерных сетей на основе ГИС. Пример

использования технологий Esri (выступление на международной

технической конференции по инновациям в электроэнергетике

IPNES 2011)

А. Секнин - Esri CIS, менеджер решений для электроэнергетики и ЖКХ

В настоящее время по всему миру происходит повсеместное переосмысление и изменение

структуры, технического оснащения и задач мировой энергетики. Новые факторы, такие как

изменение климата, новые продукты, появившиеся на рынке и связанный с этим рост энергопотребления - полностью меняют картину.

Многие эксперты полагают, что степень происходящих изменений и уровень их воздействия на общество по своим масштабам сопоставимы с появлением самих энергосистем и эти факторы скажутся на всех без исключения аспектах энергетики.

На бытовом уровне, мы все видим, как современный житель мегаполиса использует целый арсенал беспроводных и сотовых устройств, быстродействующих компьютеров и пр. Ipad-ов.

Учитывая ситуацию с углеводородами, не за горами то время когда мы все будем использовать автомобили с электротягой или оснащенные гибридной силовой установкой. Для США, к примеру, это уже реальность. Все эти приборы, в той или иной мере увеличивают потребление электроэнергии. Рост энергопотребления вызывает дефицит и проблемы связанные с качеством и надежностью. Все это привело к появлению различных концепций так называемых «интеллектуальных» энергосистем. Самым известным брендом среди таких концепций стала Smart Grid после того, как была поддержана президентом США в 2009 г.



Эти процессы в мировой энергетики совпали с осознанием колоссальных инфраструктурных проблем в России, что в свою очередь инициировало реформу электроэнергетики и последовавшие за этим программы и проекты по развитию топливно-энергетического комплекса (ТЭК) РФ. Реформа создала предпосылки для изменений в электроэнергетике, однако, сама по себе не решила основной проблемы: производственные мощности обновлялись заметно медленнее, чем росло потребление электроэнергии. Проблема ТЭК состоит не только в старении инфраструктуры. По оценкам экспертов Россия занимает шестое место в мире по масштабам энергопотребления, при этом энергоемкость ВВП в 3 раза выше, чем в развитых странах. Мы попросту неэффективно используем электроэнергию.

Решение некоторых проблем управления, как и повышения энергоэффективности в целом, многие отраслевые эксперты в России связывают, в том числе, и с реализацией упомянутых выше концепций.

Разработкой научно-методической базы будущей интеллектуальной энергетической глобальной экосистемы занимаются правительства и органы стандартизации на всех уровнях по всему миру.

Некоторые из этих инициатив:

Европейские технологические платформы (ETP), Европейская комиссия выступила с инициативой направленной на создание электрических сетей будущего.

Китай проводит масштабную программу по реформированию своей собственной энергосистемы и трансформации ее в интеллектуальную энергетическую систему, и выделяет миллиарды долларов на ее поддержку (более 7 миллиардов долларов инвестиций только в 2010г.).

В США Национальный институт стандартов и технологии (NIST) возглавляет деятельность по разработке концепции стандартов интеллектуальных энергосистем, направленных на обеспечение взаимодействия устройств и систем.

В России мы тоже наблюдаем похожие тенденции, например, недавняя инициатива ОАО «ФСК ЕЭС» и ФГУ «Российское энергетическое агентство» Минэнерго России по созданию технологической платформы - новой формой частного государственного партнерства в инновационной сфере, которая кроме всего прочего будет касаться вопросов стандартизации и новых технологических разработок для энергосбережения и увеличения энергоэффективности.





Общее понимания путей реализации этих концепций так или иначе связанно с развитием технологической базы, и ее составной части - информационных систем. Образно говоря, разработка эффективной ИТ-инфраструктуры для создания интеллектуальных энергосистем стала вызовом основным игрокам на рынке (вендоры, системные интеграторы, консалтинговые компании).

Ответом последних стали многочисленные инициативы и концепции отражающие видения конкретных путей:

Концепция Solution Architecture for Energy (SAFE) от IBM Архитектура Microsoft Smart Energy Reference Architecture (SERA) Многие используют термин “решения для Smart Grid” как наиболее употребимый. Как бы не именовались концепции, на их основе компании продвигают и разрабатывают новые решения.

Что касается ГИС, то необходимость в использовании этих технологий для автоматизации бизнеспроцессов в той или иной степени признается всеми. А концепция Smart Grid только укрепила эту позицию, так как почти все ее детали предполагает кратное увеличение информационных потоков, а значит, требует более эффективных технологий управления этой информацией.

ГИС в электроэнергетики давно получила статус инфраструктурной технологии, и рассматривается всеми ИТ-консультантами как базовая технология для построения корпоративной ИТинфраструктуры энергетических компаний. С этим трудно поспорить ведь почти 90 процентов информации, используемой на предприятиях электроэнергетики (прежде всего, конечно, электросетевых), имеет пространственную привязку в силу географической природы основных активов - транспортные и распределительные электрические сети и вся сопутствующая инфраструктура.

Если перейти непосредственно к ГИС-решениям, то стоит отметить, что основные вендоры на рынке геоинформатики, как правило, имеют в своем портфолио решения для электроэнергетики.

Текущая мировая рыночная ситуация наиболее глубоко и полно освещена в отчете компании Gartner Inc., вышедшем 22 марта 2011г. (MarketScope for Energy and Utility Geographic Information Systems ) под редакцией Рэнди Родеса. В отчете очень точно подмечена тенденция на рынке Utility (электроэнергетика и коммунальный сектор).

”Изначально ГИС-системы рассматривались, как отдельный класс систем, разработанный для автоматизированного картографирования и управления сетевым оборудованием и технологическими установками (AM/FM/GIS ). Сейчас ГИС-системы рассматриваются гораздо шире, они формируют программную платформу, которая покрывает широкий круг задач предприятий...” “Предприятия, которые заинтересованы в использовании ГИС-технологий, должны ориентироваться на выбор всеобъемлющего решения для обеспечения информационной поддержки различных бизнес-процессов. Включая управление имущественным комплексом, управление инженерными активами, диспетчеризацию, техническое обслуживание, работу с потребителями, работу с регуляторами и финансовое управление”.

В отчте сформулированы критерии и дана оценка основным игрокам на рынке (Рис.1) Automated Mapping/Facilities Management В целом подход всех вендоров - стремится представить комплексное решение, обеспечивающее пространственной информацией широкий круг бизнес-процессов на всех этапах жизненного цикла инфраструктуры. Идея состоит в том, чтобы такая информация была единой и непротиворечивой.

На западе де-факто утвердился подход, именуемый Single Version of Truth (SVOT), когда на всех этапах ЖЦ (проектирование, строительство, эксплуатация) используется единая БД в качестве источника информации об инженерной сети.

Параллельно с этим вендоры большое внимание уделяют открытости и тесной интеграции ГИСсистем с другими корпоративными системами (финансовыми, диспетчерскими и системами реального времени) на основе сервис-ориентированной архитектуры (SOA). Такой подход позволяет достаточно гибко и быстро создавать различные АРМ-ы, ориентированные на конкретные бизнес-процессы.

Компания Esri на протяжении многих лет лидирует на рынке геоинформационных систем в мире.

Это подтверждается рядом независимых оценок и рейтингов. Компания использует бизнес модель, при которой сама Esri занимается разработкой базовой ГИС-платформы, предоставляя партнерам, специализирующимся в определенной предметной области (Solution Partners), возможность предлагать законченные решения для различных отраслей. Во многом благодаря такому подходу платформа является ArcGIS наиболее полным, функциональным и всеобъемлющим решением на рынке для построения корпоративных ГИС-систем различного назначения.

Основные преимущества:

1) Платформа ArcGIS позволяет создать централизованную корпоративную геоинформационную систему масштаба компании, использующую современные вебтехнологии для предоставления информации пользователям. ArcGIS позволяет работать с едиными бесшовными наборами картографических данных, покрывающих произвольную территорию с произвольной степенью детализации.

2) В отличие от конкурирующих решений платформа ArcGIS была разработана как целостная система, в которой различные функциональные модули построены в единой архитектуре и используют общие компоненты. Это обеспечивает единые стандарты и механизмы работы с информацией и позволяет сокращать затраты на разработку и внедрение системы, на обучение специалистов.

3) Серверные и настольные программные продукты ArcGIS обладают открытыми интерфейсами программирования (API), что позволяет интегрировать ГИС-компоненты в разрабатываемую информационную систему. Поддерживаются отраслевые IT-стандарты Технология получила определение Бизнес-мэшап.

обмена информацией на основе сервис-ориентированной архитектуры (SOAP, REST).

Программные продукты сопровождаются готовыми шаблонами приложений и примерами разработки пользовательских инструментов.

4) Серверные программные продукты ArcGIS поддерживают технологии.NET и Java, и работают на различных операционных системах, в том числе Windows, Linux, SUN Solaris, IBM AIX. Это дает возможность внедрять ГИС-компоненты в состав развернутой на предприятии инфраструктуры и гарантировать необходимый уровень защищенности решения.

5) Платформа ArcGIS является масштабируемой. Это позволяет реализовать клиентсерверную архитектуру, наращиваемую вместе с ростом числа пользователей. В зависимости от пропускной способности каналов связи между структурными подразделениями организации, расположенными в различных регионах, можно выбирать различные схемы архитектуры:

многоузловую, централизованную и другие. В случае использования централизованной схемы существенно упрощается администрирование данных и приложений и управление политиками разграничения доступа.

6) Программные продукты ArcGIS обладают наиболее развитой аналитической ГИСфункциональностью среди конкурирующих решений. Встроенные инструменты имеют более 300 базовых аналитических функций, а также инструменты для разработки пользовательских схем анализа информации и создания отчетов. Инструмент создания блок-схем позволяет описать сложные составные процессы обработки данных и получения информации, не прибегая к программированию. Серверные компоненты ArcGIS предоставляют возможности использовать все инструменты и модели анализа и обработки пространственных данных в веб-приложениях и других тонких клиентах, не уступающих по функциональности настольным приложениям.

Продукты Esri совместимы с большим количеством IT-стандартов, в частности C++, Net, Java, Silverlight, Flex, Python для написания скриптов, стандарты Консорциума Всемирной паутины (W3C) для веб-сервисов (WSDL, UDDI). Кроме того поддерживаются отраслевые стандарты CIM и MultiSpeak (для электроэнергетики) и целого ряда ГИС-стандартов, разрабатываемых в рамках ISO, OGC (Open Geospatial Consortium) и относящиеся к метаданным, веб-службам, моделям данных.

Такой подход обеспечивает совместимость решений, построенных на платформе ArcGIS с другими системами, в том числе системами класса ERP, CRM, EAM, DMS, SCADA. Общая архитектура платформы ArcGIS с перечнем основных продуктов представлена на (Рис. 2) Возвращаясь более детально к решениям для электроэнергетики, раскрываю идею упомянутую выше. В качестве наиболее законченных и развитых отраслевых решений стоит отметить продукты компаний Telvent GIS и 3-GIS.

Семейство продуктов ArcFM (Telvent GIS) развивается более 20 лет. Продукт был передан корпорации Telvent в 2004 после объединения последней с компанией Miner & Miner.

Telvent - многопрофильная IT-компания, которая в пуле своих решений для электроэнергетики имеет также свою собственную SCADA-систему (OASyS SCADA) и диспетчерскую систему Telvent DMS. Все эти продукты в совокупности с партнерскими решениями по AMI (advanced metering infrastructure) формируют специальный пакет Smart Grid Solutions Suite (SGS). Все приложения в пакете могут работать независимо, однако интегрированное решение (проработан механизм обмена на основе CIM-модели) всех систем в видении компании должно обеспечить необходимый синергетический эффект адекватный ожиданиям выдвинутым самой идеей SmartGrid-а. ArcFM в подобной архитектуре рассматривается как система управления пространственными активами, описывающая техническое состояние сети и сетевую топологию, а также как средство проектирования и пространственного анализа. С точки зрения архитектуры ПО модули ArcFM функционируют как дополнения к продуктам от Esri и расширяя их за счет специфичных для электроэнергетики инструментов для описания сетей. Архитектура ArcFM в общих чертах повторят базовую архитектуру ArcGIS (Рис. 3) Другой срез архитектуры с указанием специфичных модулей ArcFM приведен на (Рис.

4) Если не вдаваться в детальные спецификации модулей, то в целом большинство из них, как указано выше, расширяют базовые продукты ArcGIS, добавляя к ним AM/FM функциональность.

Исключение составляет продукт Responder, который является полнофункциональным решением для управления отключениями (OMS - outage management systems), которое тем не менее напрямую использует БД ArcFM. Отдельно стоит отметить модули Designer и его разновидности и расширения, это средства для проектирования с учетом существующей сети. Хотя функциональность Designer мало востребована с точки зрения сложившейся в нашей стране практики проектирования новых ЛЭП, однако весьма впечатляет как пример эффективного использования ГИС-технологий.

Если говорить о месте и применимости платформы ArcFM, то пожалуй наибольший эффект она может принести в дистрибуции как средство, предоставляющее инструментарий для технического описания/инвентаризации сети, описания сетевой топологии и поддержки этого тандема в актуальном состояния за счет консолидации данных от различных категорий пользователей (инженеры, линейный персонал и т.д.).

Сейчас эту задачу большинство отечественных предприятий не решают никак, либо в лучшем случае сканированием и оцифровкой архивов исполнительной и иной технической документации.

Решение ArcFM также может быть интересно для управления несколькими коммунальными сетями для территориальных образований или организаций, где эти функции объединены.

3-GIS – американская компания, созданная в 2006 году в г. Декатур, штат Алабама с целью предоставления электроэнергетическим, коммунальным, телекоммуникационным предприятиям, службам быстрого реагирования средств удобного и простого доступа к геоданным и ГИСсервисам на базе технологии «тонкого клиента». В основе решений 3-GIS лежат серверные технологии Esri - ArcGIS Server- и связанные с ней ArcGIS Mobile. «Тонкий клиент» построен на базе ArcGIS API for Flex.

За счет использования технологии «тонкого клиента» сокращаются затраты, связанные с процедурами развертывания и сопровождения, при этом модули 3-GIS легко конфигурируются.

Такое сочетания позволяет снизить стоимость как проекта по внедрению, так и в целом совокупной стоимости владения этой технологией. Архитектура системы представлена на (Рис.5)

Функции модулей:

1. Network Express Основанный на Web-технологиях анализ активов и средства редактирования Настраиваемые инструменты запросов и создания отчетов Такой подход обеспечивает только лишь сохранность и тиражирование архивов, никакие аналитические и расчетные ИС эти данные использовать не смогут.

Просмотр картографических данных и атрибутов Совмещение данных из внешних источников

2. Field Express Настраиваемые средства для редактирования карт в полевых условиях Упрощенные средства обмена данными (Upload / Download)

Работает на ноутбуках, планшетных ПК, наладонниках под управлением Windows Создание картографических данных Проведение полевых обследований активов Полная интеграция с GPS

3. Express-Проводник (Conductor) Помощник настройки и конфигурации Небольшие затраты на модификацию под нужды Заказчика Следует отметить, что использование «тонкого клиента» в качестве настольного приложения хоть и позволяет выполнять все основные функции (редактирование, формирование запросов и отчетов, функции печати, трассировки), однако некоторые из них достаточно урезаны, в частности, графическое редактирование и использование расширенных функций коллективного редактирования. С другой стороны, это компенсируется дешевизной и простотой развертывания, что в некоторых случаях вполне достаточно.

В целом инструментарий 3-GIS может быть использован как для транспортных, так и распределительных компаний в том случае, если нужно достаточно быстро и дешево развернуть инфраструктуру приложений на предприятии и при этом задача ввода данных о сети уже решена.

При этом при всех функциональных ограничениях с точки зрения IT-архитектуры это очень перспективная разработка, находящаяся в постоянном развитии. В текущих планах компании расширение функциональности за счет адаптации мобильных клиентов для платформы iOS и Android.

В обзоре освещены только некоторые решения на платформе ArcGIS. Сценарии использования платформы настолько широки, что потребовалось бы удвоить объем публикации. Достаточно много примеров использования, когда ГИС функциональность внедряется в системы со своей специфичной бизнес-логикой.

Из ярких примеров это:

ArcGIS for SharePoint (продукт партнерства Microsoft и Esri) IBM Maximo Spatial Asset Management в котором за счет использования серверных технологий Esri расширена функциональность EAM-системы. Эти же технологии входят в более широкую платформу IBM Cognos.

Удобство и функциональность платформы признается в неявном виде даже конкурентами.

Некоторые примеры из смежных областей:

продукт PipeView Facility for ArcGIS от GE Energy для трубопроводов, аналитические модули для систем водоснабжения и водоотведения Water GEMS и Sewer GEMS от Bentley Systems и др.

Компания AED-SICAD (ранее подразделение Siemens) полностью отказалась от своей независимой разработки SICAD и перенесла все свои отраслевые модули на платформу ArcGIS-ArcFM (ArcFM UT) Существование развитой платформы более привлекательно и в случае выбора сценария разработки системы под себя. В отечественных условиях в силу разных причин такой подход преобладает. Западные вертикально интегрированные решения зачастую требуют серьезной адаптации в силу отличий технологических решений (информационная модель) и заложенных в ПО в явном виде функций, обслуживающих бизнес-процессы, отвечающие западным реалиям.

Все это требует от компаний наряду с серьезными затратами на лицензии и внедрение еще и реструктуризации привычных бизнес-процессов, к чему многие не готовы.

Исходя из этого выбирается путь создания системы под себя, что в общем смысле конечно же увеличивает риски в долгосрочной перспективе, однако при грамотном стратегическом управлении может привести к хорошему результату. Даже в этом случае платформа Esri за счет следования IT-стандартам и тенденциям позволит не допустить большинства ошибок. Например, использование средств быстрого прототипирования путем настройки уже готовых шаблонных вебприложений (новая концепция Esri) позволит очень быстро продемонстрировать сильные стороны применения ГИС-технологий для всех категорий стейкхолдеров от руководителей до линейного

Похожие работы:

«Приложение 3. Правила перевозки жидкостей и других видов опасного багажа 1. Багаж не должен включать в себя: Предметы, представляющие опасность для воздушного судна, лиц или имущества на борту такого воздушного судна, перечисленные в "Технических инструкциях по безопасной воздушной перевозке опасных грузов" Междун...»

«Храмова Мария Юрьевна АРХИТЕКТУРНЫЙ АНСАМБЛЬ КАК ОСНОВА КАЧЕСТВЕННОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ КУЛЬТУРНОГО ЛАНДШАФТА ГОРОДА 05.23.20 – Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата архи...»

«СИРОТКИН Виктор Анатольевич ТЕОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ВОСПРОИЗВОДСТВА ЖИЛИЩНОГО ФОНДА 08.00.05 – Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами – 1.3. Строительство) Автореферат дис...»

«УДК 338.45.01 ЭКОНОМИЯ МАТЕРИАЛЬНЫХ ЗАТРАТ ПРЕДПРИЯТИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ОПТИМАЛЬНОГО РАСКРОЯ МАТЕРИАЛА Е.С. Стрелец, студентка магистратуры 1-го года ИФЭМ ФГБОУ ВО "Калининградский государственный технический университет" Актуальность темы зак...»

«2014 · № 1 ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И СОВРЕМЕННОСТЬ Г РА Ж Д А Н С К О Е О Б Щ Е С Т В О И П РА В О В О Е Г О С УД А Р С Т В О М.А. КРАСНОВ Президент в экономике: эффект “компетенционной гравитации” Автор попытался выяснить, благодаря чему, каким правовым механизмам президенты в государствах с полупрезидентской (смеша...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "РЯЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.А. КОСТЫЧЕВА" РАБОЧАЯ ПРОГРАМ...»

«УДК 621.391 Охотников Сергей Аркадьевич РАСПОЗНАВАНИЕ ВИДЕОИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЪЕКТОВ ЗАДАННОЙ ФОРМЫ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ИХ КОНТУРОВ Специальность 05.12.04 Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения Диссерта...»

«НАЦИОНАЛЬНОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ СТРОИТЕЛЕЙ НАЦИОНАЛЬНОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПРОЕКТИРОВЩИКОВ Стандарт организации ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ПОВЫШЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЙ И ПОКРЫТИЙ Проектирование...»

«ISSN 0536 – 1036. ИВУЗ. "Лесной журнал". 2014. № 6 ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО УДК 630*631.634 БОЛОТА В ЛЕСАХ РОССИИ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ © Б.В. Бабиков, д-р с.-х. наук, проф. С.-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова, пер. Инст...»








 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.