ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СФЕРЕ УПРАВЛЕНИЯ ИМУЩЕСТВОМ ПРЕДПРИЯТИЯ

,

ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», Санкт-Петербург, Россия

ВВЕДЕНИЕ

Проблема использования современных информационных технологий при решении вопросов, связанных с управлением имуществом, актуальна для любых компаний, но в первую очередь - для предприятий, на балансе которых находится множество имущественных объектов. Так, например, в имущественный комплекс ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» входят транспортные трубопроводные системы общей длиной около 14000 км, образующие системы подачи и распределения воды и отведения сточных вод, охватывающих всю застроенную территорию Санкт-Петербурга, более 650 земельных участков, более 1500 зданий и сооружения, входящих в состав основных и вспомогательных производственных площадок, расположенных на территории г. Санкт-Петербурга.

При решении вопросов, касающихся эксплуатации, обслуживания сетей и сооружений, их учета и проектирования, кроме информации о характеристиках имущества невозможно обойтись без точной информации о их местоположении, ориентации относительно объектов городской инфраструктуры. Это обуславливает необходимость развития и применения в процессах управления имуществом специальных технологий – технологий геоинформационных систем (ГИС).

В отечественных и в зарубежных источниках неоднократно отмечалось, что порядка 90% всей информации, которой мы оперируем в процессе ежедневной деятельности, имеет территориально связанный характер. Поэтому ГИС необходимо рассматривать как определенного рода интегратор всех основных территориально распределенных процессов, и как следствие - информационных систем, сопровождающих эти процессы. При этом требования к ГИС определяются спецификой области применения и особенностями, продиктованными современным уровнем развития информационных технологий.

Применения ГИС технологий в ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»

Первоочередным направлением по использованию ГИС технологий на предприятии выбрано направление, обеспечивающее управление имущественным комплексом предприятия, для его реализации в период были решены следующие частные задачи:

- проведена техническая инвентаризация сетей – определен точный состав и пространственное расположение сетей;

- разработаны средства актуализации информации о сетях по результатам приемки-списания сетей, выполнения плановых и аварийных работ;

- решены задачи организации обмена картографической и электронной информацией органами государственной власти Санкт-Петербурга;

- решены задачи применимости объектно-адресной системы города на предприятии с целью организации информационного взаимодействия систем;

- выполнены требования по обеспечению информационной безопасности при работе с инженерными сетями, при этом сохранена существующая конфигурации линий связи и архитектура локальной вычислительной сети предприятия;

Создание информационной системы управления имуществом предприятия выполнялось с учетом ряда принципиальных требований, основными из которых являются:

- открытость системы: возможность свободного добавления, корректировки и извлечения информации в открытом формате (в частности, MapInfo), а также обеспечение возможности привлечения иных разработчиков для дальнейшего развития системы, в том числе для использования картографической БД во внешнем программном обеспечении;

- возможность загрузки произвольного множества слоев в качестве дополнительных элементов картографической базы, в том числе растровых геокодированных материалов аэрокосмической съемки, сканированных карт и планов;

- возможность редактирования словарей и классификаторов, содержащихся в системе;

- использование объектно-адресной системы Санкт-Петербурга;

- возможность свободной интеграции с разрабатываемой единой информационной системой Санкт-Петербурга за счет использования открытых форматов данных и единой системы координат;

- возможность синхронизации бухгалтерского и технического учета сетей при приемке их на баланс предприятия.

В результате подрядчиком ( «Балтрос», г. Санкт-Петербург) в короткие сроки разработано базовое ядро, имеющее открытую архитектуру и построенное с помощью таких инструментальных средств (средства программирования, библиотеки элементов картографического интерфейса), структуры и форматов представления данных, которые позволяют производить развитие системы силами разработчиков других организаций, создавать на ее основе программные средства для решения диспетчерских, расчетно-моделирующих, имитационных и других задач (рис. 1).


Рис. 1. Общая структура системы

При создании системы использованы программные средства MapXtremе (MapInfo Corp). Интерфейс программы выполнен в стандарте средств Microsoft Office, во многих отношениях он интуитивно понятен – раскрытие списков, многоуровневая группировка таблиц по элементам, формирование перечня окон в виде закладок и т. д.

СОСТАВ КАРТОГРАФИЧЕСКОЙ БАЗЫ ДАННЫХ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ

Картографические слои полученные по Договору об информационном обмене с КЗРиЗ Санкт-Петербурга. Для формировании базовых слоев КБД предприятие заключило соглашение об информационном обмене с Комитетом по земельным ресурсам и землеустройству (КЗРиЗ) Санкт-Петербурга. В соответствии с заключенным соглашением Комитет ежемесячно передает предприятию слои Дежурного кадастрового плана Санкт-Петербурга, представленные в формате таблиц MapInfo.

Цифровая карта М 1:10 000, созданная и актуализированная Центром «Севзапгеоинформ», по материалам аэрофотосьемки 2003г. был приобретен цифровой картографический материал масштаба 1:10000, разработанный по заказу Комитета по градостроительству и архитектуре Центром «Севзапгеоинформ».

Реализация данного подхода позволила сэкономить предприятию значительные финансовые средства, затратить минимальное время на формирование базовой картографии и сосредоточить все усилия на формировании тематической части картографической базы – информации о инженерных сетях предприятия.

Результаты топогеодезических работ. В настоящее время в состав картографической базы предприятия включен еще один источник информации – результаты топогеодезических работ на производственных площадках предприятия, выполняемых для обеспечения, нового строительства, реконструкции, оформления прав на земельные участки. Использование в разработанной системе стандартного формата хранения векторных данных позволяет достаточно легко импортировать указанные материалы топогеодезической съемки в созданную картографическую базу.

Базовая растровая картографическая информация В КБД предприятия включены геокодированные растры планшетов масштаба 1:500 с подземными коммуникациями треста ГРИИ, планшетов масштаба 1:2 000 и материалы космической съемки Санкт-Петербурга г. г.

Тематическая информация включает в свой состав данные об инженерных сетях, земельных участках, зданиях и сооружениях предприятия.

Информация о зданиях и сооружениях представлена в виде специализированных реестров, имеющих связь с соответствующими объектами слоев Дежурного кадастрового плана Санкт-Петербурга. Реестры организованы таким образом, что при необходимости через запись одного реестра можно путем прохождения информационных связей выйти на любую связанную с данной записью информацию, в том числе и содержащуюся в базах данных иных информационных систем, например, в базе данных учета основных средств.

СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ

Хранение информации об инженерных сетях на электронном носителе требует создания информационной модели инженерных сетей. Разработанная на предприятии структура модели включает в свой состав:

- информационные массивы - имеющие непосредственную связь с графическими элементами (1 уровень)

- информационные массивы не имеющих данной взаимосвязи (2 уровень),

- набор словарей и классификаторов.

Данные разделены на группы, соответствующие порядку и способам ввода информации. Среди них выделены поля, которые заносятся в процессе приемки сетей на баланс, данные, которые заносятся техническими и эксплуатационными службами филиала, и данные, которые будут заполняться автоматически или указанием элемента на схеме сети.

Как показывает практика, ввод информации о сетях с исполнительной документации не всегда приводит к желаемым результатам по точности, особенно если эта документация сделана достаточно давно и объекты, относительно которых осуществлялась линейная привязка, могли быть разрушены или демонтированы. Кроме того, имеют место случаи, когда исполнительная документация выполнялась на основе проектной, что приводит к неправильному вводу топологии сетей в картографическую базу. Ввод информации по планшетам М1:500 с указанием подземных коммуникаций также не может гарантировать достоверность пространственного положения сетей, так как проводящиеся эксплуатирующей организацией работы по реконструкции, перекладке капитальному ремонту сетей не всегда оперативно отражаются на соответствующей бумажной основе. Для гарантированного обеспечения достоверности пространственного описания инженерных сетей необходимо проведение их инвентаризации путем выполнения полевых работ и камеральной обработки полученных результатов.

В ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» была разработана и внедрена технология первичной инвентаризации инженерных сетей, состоящая из двух этапов:

- формирование карты подлежащих инвентаризации инженерных сетей на основании имеющейся исполнительной документации и иной информации о сетях.

- полевая проверка результатов первого этапа и координирование с точностью 0,5 м узловых элементов инженерных сетей (колодцы, коверы и иные выходящие на поверхность земли объекты).

Разработка технологии и проведение работ по инвентаризации инженерных сетей осуществлялись в тесном взаимодействии с ГУП «Городское управление инвентаризации и оценки недвижимости», на которое были возложены задачи координирования узловых точек сети и построения на базе полученных координат карты водопроводных и канализационных сетей. В результате с середины 2005 по середину 2007 г. были проинвентаризированы все водопроводные и канализационные сети предприятия, что позволило получить координатное описание болеекм инженерных сетей с точностью не хуже 0,5 м в местной системе координат.

АКТУАЛИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИИ ОБ ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЯХ ПРЕДПРИЯТИЯ

Для обеспечения непрерывной актуализации пространственных и семантических данных об инженерных сетях, полученных в результате их инвентаризации, предпринят ряд мер, обеспечивающих использование информационной системы в технологических процессах сопровождения сетей на протяжении всего их «жизненного» цикла. В итоге на предприятии внедрены регламенты приемки сетей от сторонних организаций, регламенты приемки сетей после реконструкции и капитального ремонта, регламенты приемки сетей, построенных за счет предприятия. Для инструментального обеспечения выполнения действий, предусмотренных регламентами, разработаны соответствующие программные модули, выполняющие функции ввода и редактирования топологии и семантики инженерных сетей (создание, перемещение, удаление узлов и дуг и проч.).

С целью выполнения задачи отслеживания и фиксации технических характеристик инженерных сетей, уточнения условий их прокладки и координат трубопровода была разработана и внедрена технология мониторинга сетей при проведении аварийных и плановых работ по перекладке и присоединению сетей открытым способом. По результатам мониторинга в картографическую базу данных предприятия вводятся координаты точек производства работ на открытых сетях, а также данные паспортов работ и материалы фотосъемки мест проведения ремонтных и плановых работ. При этом программными средствами ИС УИП обеспечена технологическая поддержка процесса ввода, хранения и анализа информации.

Накапливаемая в течение определенного периода времени информация позволит в перспективе получать статистические характеристики по параметрам проводимых работ, выделять взаимосвязи различных факторов, например, интенсивности аварий на конкретном участке сети или зависимость количества аварий от материала труб, места их прокладки и т. д. Кроме того, появляется возможность корректировки местоположения конкретного участка сети между опорными точками по истинным координатам. Следует также отметить, что внедрение данной технологии позволит организовать фиксацию, накопление и анализ материальных и трудовых затрат на эксплуатацию и обслуживание конкретных участков сетей.

СИСТЕМА БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИИ

Одновременно с инвентаризацией инженерных сетей предприятие начало работу по разработке технологии их сопровождения. Единственным приемлемым вариантом получения высокоточных координат всех изменений на сетях, удовлетворяющим предъявленным требованиям стало развертывание собственной системы базовых станций спутниковой навигации систем ГЛОНАСС/NAVSTAR.

К проекту создания корпоративной системы навигационно-геодезического обеспечения были привлечены:

- институт радионавигации и времени» в качестве консультанта и поставщика базовых спутниковых навигационных станций собственного изготовления СБС-161;

- телекоммуникаций» в качестве головного подрядчика с задачей разработки программного обеспечения и осуществления геодезической привязки реперных пунктов сети базовых станций в местной системе координат СК-64;

- 32 ГНИИИ МО РФ в качестве организации осуществляющей аттестацию реперных пунктов сети базовых станций спутниковой навигации, поверку комплекса базовых станций спутниковой навигации;

- Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии с целью сертификации комплекса базовых станций спутниковой навигации и навигационных спутниковых станций СБС-161;

К середине 2006 года было установлено десять базовых станций спутниковой навигации с удалением друг от друга не более 20 километров (рис. 2). Схема размещения станций согласована с:

- Северо-Западным окружным управлением геодезии и картографии Федерального агентства геодезии и картографии;

- Управлением федеральной службы безопасности РФ;

- Комитетом по земельным ресурсам и землеустройству Санкт-Петербурга


Рис. 2. Схема размещения базовых станций спутниковой навигации

Геодезическая привязка реперных пунктов сети базовых станций осуществлялась в системе координат WGS-84 со средней квадратической погрешностью измерения координат реперных пунктов относительно опорных геодезических пунктов фундаментальной астрономо-геодезической сети (ФАГС) не более 0,02 м. В результате проделанной работы, в середине 2007 года комплекс базовых станций спутниковой навигации утверждён как средство измерений и внесен в Государственный реестр средств измерений с нормированными метрологическими характеристиками.

Для создания сети базовых станций спутниковой навигации использованы оснащенные антеннами геодезического качества спутниковые базовые станции СБС-161 разработки институт радионавигации и времени», что более чем на порядок удешевило систему без существенного снижения точностных характеристик системы в целом. Кроме того, использование приборов отечественной разработки и производства обеспечивают, по нашему мнению, большую информационную безопасность и независимость от создателей зарубежного оборудования.

В целом создание этой сети означает появление у предприятия собственной технической и технологической структуры, позволяющей в границах Санкт-Петербурга и ближайших пригородов производить съемку с сантиметровой точностью координат линейных объектов сети, производить координирование границ земельных участков, элементов инфраструктуры, осуществлять контроль исполнительной документации, представляемой подрядчиками, а также решать иные задачи, требующие высокоточного определения координат.

Направления развития ГИС-технологий на предприятии на период г. г.

ИНТЕГРАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА БАЗА ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ

Начиная с 2005 г., в технические задания на разработку информационных систем предприятия обязательно включаются требования по их сопряжению и интеграции с Картографической базой предприятия. В основу интеграции информационных систем закладываются следующие основные принципы:

- синхронизация адресных баз, используемых в различных информационных системах, за счет их сопоставления с графическим элементом, соответствующим единой объектно-адресной системе (ОАС) Санкт-Петербурга;

- синхронизация различных видов учета инженерных сетей за счет непосредственной связи соответствующих учетных записей с конкретным графическим объектом или группой объектов из состава базы геоданных сетевых объектов;

- использование для хранения и обработки данных СУБД Oracle 10;

- использование процедур прямого (без организации шлюза) доступа к массивам данных;

- использование принципа разделения прав ввода и редактирования данных (права на ввод и редактирование конкретного поля или массива данных должны принадлежать операторам той системы, которая является «родителем» этой информации);

- программные средства автоматизированной системы должны создаваться по модульному принципу с доступом к информации из другой информационной системы посредством специализированных экранных форм интерфейса, в том числе через графический интерфейс ГИС-подсистемы.

В настоящее время внедрен процесс синхронизации данных технического и бухгалтерского учета при приемке инженерных сетей от сторонних организаций. Связь между данными технического и бухгалтерского учета сохраняется независимо от изменений в обеих системах и обеспечивает доступ к информации, содержащейся в одной системе, из интерфейса другой.

До конца 2009 г. на предприятии планируется осуществить интеграцию системы управления имуществом предприятия с информационной системой «Горячая линия» и информационной системой «Центр по работе с абонентами». В основу интеграции положены технологии интернет-картографии.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ В ОБЕСПЕЧЕНИИ ИНФОРМАЦИЕЙ ЛИНЕЙНЫХ И АВАРИЙНЫХ БРИГАД

В наиболее общем виде цель разработки можно сформулировать следующим образом: повышение эффективности использования линейных бригад в районе производства работ на основе комплексного использования базовой картографической информации, информации об инженерных сетях и информации о собственном местоположении. Для реализации данной цели будут реализованы следующие основные функций:

- оперативное обеспечение линейных бригад картографической информацией в зоне выполнения работ;

- оперативное определение собственного местоположения, расположения трубопроводов и арматуры инженерных сетей с точностью не хуже 0,5 м на картографическом фоне в реальном масштабе времени с привязкой к местности;

- оперативный доступ к технической и технологической информации о параметрах инженерной сети;

- оперативный сбор технических характеристик инженерных сетей, получаемых в ходе аварийных, плановых работ, при обходе сетей. Ввод технических характеристик инженерных сетей в картографическую базу предприятия;

- обеспечение работ линейных бригад в условиях возникновения ЧС.

В автономном варианте использования рабочего места системы должно быть обеспечено полностью автономное выполнение работ бригадой из 1-3 человек в течение 6-8 часов. В состав оснащения бригады должна входить аппаратура спутникового определения координат геодезического класса, аппаратура, обеспечивающая функционирование канала передачи данных с центром обработки информации (дифференциальной поправки, формируемой на основе данных системы базовых станций спутниковой навигации и информации КБД), компьютер, обеспечивающий визуализацию картографической информации, ввод и накопление графических и атрибутивных данных. В основу функционирования будут положены средства Интернет-картографии.

Практическая реализация создания системы позволит предприятию к 2009 году создать и принять в эксплуатацию уникальное в своем классе средство, позволяющее оперативно обеспечить картографической и технической информацией именно те подразделения и службы, которые в ней наиболее нуждаются, а также организовать обратную информационную связь, обеспечивающую актуальность технической и технологической информации об инженерных сетях.

ВЫВОДЫ

Таким образом, в настоящее время на предприятии процессы управления имуществом в значительной мере опираются на использование технологий геоинформационных систем. Это позволяет в значительной мере повысить эффективность управления основными средствами предприятия, исключить дублирование информации в различных информационных системах и создать основу для интеграции и сопряжения различных информационных систем предприятия на едином информационном пространстве.