Внедрение ГИС на предприятиях ЖКХ Специфические особенности и проблемы внедрения и эксплуатации Инженерные коммуникации в МГИС Организационные и технологические вопросы актуализации Томилин Вячеслав ООО НВЦ «Интеграционные технологии»

Определения: МГИС и ГИС ЖКХ МГИС – централизованная информационная система, содержащая реестр актуальных пространственных данных по объектам территории города и предоставляющая городским службам регламентируемый доступ к этим данным, причем для данной системы определен регламент процесса актуализации ее данных. ГИС ЖКХ – специализированная ГИС, эксплуатирующаяся на инженерном предприятии, обслуживающем городские инженерные сети, позволяющая решать комплекс специализированных задач.

Специализированные функции ГИС ЖКХ Паспортизация объектов Уникальная идентификация объектов Паспортизация всех объектов коммунальной инфраструктуры Поиск объектов коммуникаций Учет состояния объектов Формирование отчетов и т.д. Решение коммутационных задач Поиск запорных устройств, изолирующих аварийный участок Поиск изолированных потребителей сети Поиск колец в сети Поиск кратчайшего пути и т.д. Моделирование физических процессов Гидравлический расчет Конструкторский расчет Моделирование гидравлического удара Наладочный расчет Расчет устоявшегося режима сети Расчет токов короткого замыкания и т.д.

Необходимость представления сети в виде расчетного графа Для возможности автоматизации решения вышеперечисленных задач, необходимо, чтобы инженерная сеть была представлена в системе в виде топологически связанного расчетного графа, содержащего все ее элементы, так или иначе влияющие на физические процессы, имеющие место в данной сети.

Типовой процесс внедрения ГИС ЖКХ Определение первоочередных целей и задач Выбор программного обеспечения Проектирование структуры данных, стилей, форм, шаблонов и условных обозначений Предпроектное исследование Инвентаризация исходного материала Сравнительный анализ исходного материала Подключение (сканирование, калибровка, вставка) бумажного материала в систему, импорт данных в электронном виде Подготовка исходных материалов Векторизация городской территории и объектов инженерных сетей Заполнение таблиц семантических данных Ввод данных в систему Установка и настройка рабочих мест Обучение пользователей Внедрение процесса актуализации Ввод системы в эксплуатацию

Типовой процесс внедрения ГИС ЖКХ Определение первоочередных целей и задач Выбор программного обеспечения Проектирование структуры данных, стилей, форм, шаблонов и условных обозначений Предпроектное исследование Инвентаризация исходного материала Сравнительный анализ исходного материала Подключение (сканирование, калибровка, вставка) бумажного материала в систему, импорт данных в электронном виде Подготовка исходных материалов Установка и настройка рабочих мест Обучение пользователей Внедрение процесса актуализации Ввод системы в эксплуатацию Векторизация городской территории и объектов инженерных сетей Заполнение таблиц семантических данных Ввод данных в систему

Исходные данные для внедрения ГИС ЖКХ 1.Топографические планы масштабов от 1:500 2.Архивы исполнительной топографической съемки 3.Внемасштабные схемы коммуникаций 4.Инвентаризационные карточки узловых объектов сети 5.Паспорта объектов сети 6.Данные ДЗЗ 7.Тепловизионная съемка 8.Отчеты наладочных организаций 9.Результаты гидравлический испытаний 10.Данные абонентского отдела 11.и т.д.

Исходные данные для внедрения ГИС ЖКХ При внедрении ГИС необходимо использовать ВЕСЬ доступный исходный материал 1.Различный материал имеет различную степень актуальности; 2.Недостаточный объем и состав сведений на одном типе картографического материала; 3.Некорректность использования картографических материалов в качестве источника для создания расчетной модели сети и семантических данных ее объектов; 4.Человеческий фактор

Метаданные в ГИС ЖКХ 1.Использование метаданных для указания ссылок на исходный материал, на основе которого вносились данные на определенную часть территории 2.Протоколирование противоречий в исходном материале

Специализированные особенности ГИС ЖКХ 1.ПК ГИС ЖКХ должен быть оптимален для работы с инженерными коммуникациями; 2.При внедрении ГИС ЖКХ, в систему достаточно внести данные только по объектам сети; 3.Создание и актуализация топологически корректного графа расчетной модели сети при внедрении и эксплуатации ГИС; 4.Низкие требования к абсолютной точности пространственных данных, и высокие – к относительной точности расположения объектов; 5.Необходимость использования всего исходного материала и метаданных; 6.Функциональные возможности ГИС для решения специализированных задач в области ИК.

Объекты городской территории Здания и сооружения Инженерные коммуникации Водопроводные сети Тепловые сети Электрические сети Газовые сети…Улицы и дороги… МГИС: учет объектов городской территории

Необходимость ведения реестра инженерных коммуникаций в МГИС Необходимость ведения реестра инженерных коммуникаций в ГИС для предприятий ЖКХ очевидна и обязательна. Во-первых, без ведения учета невозможна эффективная эксплуатация данных объектов,; Для органов местного самоуправления имеет значение лишь факт наличия и оперативной актуализации данных по объектам инженерных коммуникаций. В любом случае существует объективная потребность и ОМСУ и предприятий ЖКХ в существовании данного реестра, и его постоянной актуализации.

Основные вопросы организации процесса актуализации данных ИК в МГИС Организация актуализации реестра ИК в МГИС Ответственный субъект процесса Структура и регламент процедуры актуализации Техническая реализация процесса

Ответственный субъект процесса актуализации ИК в МГИС Предположим, что для актуализации всех данных МГИС достаточно вовлечения в этот процесс только органов архитектуры и градостроительства. В действительности, обновление данных происходит на основе исполнительных съемок масштаба 1:500, которые в обязательном порядке проходят согласование во всех инженерных предприятиях и затем регистрируются в органах архитектуры. Логично предположить, что данные органы обладают всеми достоверными пространственными данными, достаточными для актуализации всех объектов муниципальной ГИС.

Ответственный субъект процесса актуализации ИК в МГИС В действительности это не так. Данные инженерных коммуникаций в МГИС не будут актуальны без непосредственного участия в этом процессе соответствующего эксплуатирующего предприятия. Объясняется это следующими причинами: Формальность процесса согласования. Регистрация исполнительной съемки с замечаниями инженерных предприятий, без обязательств исправить ошибки. Выполнение земляных работ эксплуатирующей организацией, без последующего выполнения исполнительной съемки.

Ответственный субъект актуализации ИК в МГИС – эксплуатирующее предприятие Предприятия, эксплуатирующие инженерные коммуникации на территории города являются одними из основных участников процесса актуализации пространственных данных МГИС Участие инженерных предприятий в эксплуатации МГИС крайне желательно и его участия актуальный реестр инженерных коммуникаций в МГИС не может быть реализован

Технологическая схема реестра ИК в МГИС

Технологическая схема реестра ИК в МГИС 1.Единый реестр инженерных коммуникаций – данные ИК не дублируются, единая структура данных 2.Нет необходимости в процедуре синхронизации данных 3.Скорее всего – ПК МГИС не предоставляет функциональных возможностей для решения специализированных задач 4.Очень вероятно, что структура данных МГИС не позволяет описать инженерные коммуникации как расчетный граф

Векторизация сетей в соответствии с тем, как они представлены на топографических картах М 1:500 не позволяет ГИС решать комплекс задач по инженерным коммуникациям, в то время как трудоемкость перевода ИК в векторный вид составляет не менее половины всех трудозатрат по векторизации планшетов М 1:500. Технологическая схема Реестра ИК в МГИС

Технологическая схема актуализации ИК в МГИС

Технологическая схема актуализации ИК в МГИС 1.Два реестра инженерных коммуникаций – структура данных различная, различная идентификация объектов 2.Обмен данными между системами очень сложно реализуем как технологически и организационно 3.Очень вероятно, что в результате конвертации данных ИК в МГИС, они визуально будут представлены в виде расчетного графа

Представление сети в виде расчетного графа

С одной стороны, сеть должна быть представлена в системе в виде расчетного графа, а с другой стороны отображаться на картах в соответствии с условными обозначениями Роскартографии для масштаба 1:500 и при этом необходимо избежать дублирования информации Различные требования к представлению сети в МГИС

Противоречия между графом сети и ее представлением на топопланах М 1:500 Противоречия в представлении сети: Площадные и точечные объекты; Деталировки сложных узлов сети; Потребители и источники; Транзитные участки сети; Неоднозначность в пересечениях коммуникаций; Представление нескольких участков различных сетей одним.

Площадные и точечные объекты

Деталировки сложных узлов сети

Источники

Потребитель – объект инженерной сети

Транзитные участки сети

Представление нескольких участков различных сетей одним

Решение противоречий в описании сети Для решения противоречия между логическим описанием сети и требованиями к ее визуальному представлению использовались следующие возможности ГИС: Множественность форм представления для одного пространственного объекта; Генерализация; Система топологических отношений и связей.

Топографически корректное отображение ВиК сетей

Деталировка узла водопроводной сети Генерализация

Транзитные участки сети

Изображение транзитных участков сетей

Корректный расчетный граф тепловой сети

Технологическая схема ведения реестра ИК в МГИС

Моделирование физических процессов в ИК в ГИС ЖКХ

Цель проведения расчетов физических процессов в инженерной сети - это оптимизация режимов работы сети, что достигается моделированием работы сети при различных условиях и вариантах конфигурации данной сети, что в свою очередь, требует изменения данных по этой сети. Данное моделирование недопустимо проводить в ПК централизованной МГИС, т.к. состояние и конфигурация сети в системе должны отражать текущую ситуацию в настоящий момент времени. Моделирование физических процессов в ИК в ГИС ЖКХ

Для решения комплекса задач по моделированию физических процессов в ИК простым и корректным решением будет конвертация текущей модели сети в специализированную систему и проведение комплекса работ по оптимизации работы сети уже в этой специализированной системе. Таким образом, МГИС выполняет функцию централизованного хранилища актуализированных данных по объектам сети, а специализированная ГИС инженерного предприятия - CAD-системы для моделирования различных режимов работы этой сети и системы поддержки принятия решений. Моделирование физических процессов в ИК в ГИС ЖКХ

Спасибо за внимание! ООО НВЦ «Интеграционные технологии» г. Долгопрудный, Институтский пер., д. 9 (495)