Владимир Стадников, к.т.н., директор, E-mail: stadnikov@paco.net
Александр Шпилевой, ведущий специалист, E-mail: nppvt@paco.net
НПП «Высокие технологии», Украина,
г. Одесса; т./ф.: (0482-) 342158, 374986, 656045; Web: www.ht.com.ua

Эффективное управление электроосветительным хозяйством города невозможно без актуального и максимально полного знания всего инженерного хозяйства сетей наружного освещения. Только в этом случае можно обеспечить их бесперебойное функционирование с минимальными эксплуатационными затратами.

В случае Одессы, количественный и качественный рост инженерного хозяйства городских сетей наружного освещения (СНО) не вызывает сомнения. Если в 1951 году протяженность сетей уличного освещения нашего города составляла 60 км, а количество светильников — 2 тыс., то в 2003 году протяженность сетей достигла 942 км, а 32 тысячи светильников освещают 1200 улиц, переулков и площадей. В этих условиях актуальной становится задача создания ГИС СНО. Такая система позволяет проводить полноценную инвентаризацию имущественного комплекса, предоставлять информацию для принятия решений руководителям технических служб предприятий по обслуживанию, проектированию, выполнению аварийных работ, диспетчеризации и мониторингу работы электроосветительного хозяйства.

Разработанный нами для одного микрорайона города пилотный проект ГИС СНО является одной из подсистем муниципальной геоинформационной системы. Следует отметить, что даже при автономном использовании службой “ГорСвет” ГИС СНО может стать связующим звеном с другими информационными системами, каждая из которых ориентирована на определенную сферу деятельности: проектирование, строительство, обслуживание сетей и связанной инфраструктуры и т.д.

В работе этой службы основное внимание при развитии сетей уличного освещения уделяется техническому совершенствованию светильников и светотехнического оборудования, организационно-административным вопросам управления, эксплуатации и модернизации городского электроосветительного хозяйства. В то же время, задачи применения геоинформационных технологий для проведения инвентаризации, визуализации размещения элементов СНО и их мониторинга пока не рассматриваются как первоочередные.

По нашему мнению, требования к автоматизированным системам для предприятия, работающего с инженерными коммуникациями сетей наружного освещения, определяются как спецификой данной области, так и особенностями, продиктованными современным уровнем развития электротехнических средств, энергосберегающих и информационных технологий. Разработанный нами проект является очередным шагом в этом направлении.

В процессе разработки реальной системы ГИС СНО в масштабах микрорайона решались вопросы поиска экономически рациональной тиражируемой технологии ввода реально имеющейся информации, оптимального масштаба картографического обеспечения, информационной модели данных, программного обеспечения для создания ГИС СНО города.

Опыт работ по созданию пилотного проекта ГИС СНО г. Одесса с учетом специфики крупных городов позволяет выделить несколько характерных моментов, определяющих текущее состояние дел, требования и перспективы на будущее.

Информация о светильниках в эксплуатирующей организации представлена как на линейных внемасштабных схемах, так и на устаревших планах масштаба 1:500. В связи с этим, ввод данных о местоположении светильников возможен и апробирован по данным космической съемки, по аэрофотопланам, по материалам инженерно-геодезических изысканий и по рабочим схемам.

Наиболее целесообразно создание ГИС СНО на базе уже разработанной муниципальной геоинформационной системы, с детализацией имеющейся векторной карты-схемы М1:500, M1:2000.

В качестве базового программного обеспечения рационально использовать программное обеспечение ArcGIS 9.1 с дополнительным модулем ArcGIS Schematics, который обеспечивает автоматизированное создание связанных между собой схематического и геосхематического представлений сетевых объектов, хранящихся в единой базе данных ГИС.

Разработанный пилотный проект ГИС СНО позволяет эксплуатирующей организации оперативно получать информацию об опорах, о светильниках, питающих сетях, о пунктах включения (рис. 1).

Рис. 1. Оперативная информация об элементах СНО.

ГИС СНО позволяет:

• создать и поддерживать единую базу геоданных по объектам инженерного хозяйства городских сетей наружного освещения, обеспечить удобный доступ многих пользователей к хранящейся в ней информации;
• корректировать текущую информацию о состоянии: светильников (рассчитывать износ ламп и, следовательно, степень освещённости), опор, питающих сетей, пунктов включения;
• прогнозировать возможный выход из строя светоточки, исчерпавшей свой гарантийный ресурс (согласно инструкций по эксплуатации);
• в автоматизированном режиме выдавать полную и наглядную информацию о состоянии освещенности улиц, переулков, площадей руководству эксплуатирующей организации на текущий момент времени (рис. 2);
• подготавливать в автоматизированном режиме расчётную информацию службам, техническим подразделениям эксплуатирующей организации (ОМТС, ОДС, ССДТУ, ПТО);
• проектировать рациональное размещение новых светоточек, прокладку питающих сетей с оптимизацией их длины;
• моделировать аварийные ситуации и заранее прогнозировать наиболее аварийно-уязвимые участки;
• планировать оптимальную плановую замену светильников и ремонт опор;
• формировать данные для паспортизации сетей наружного освещения;
• автоматизировать формирование любых форм отчётных документов.

Сопоставление информации атрибутивной базы ГИС СНО с данными паспортизации объектов сетей наружного освещения позволяет получить быстрый и точный ответ, когда и в какой последовательности могут выходить из строя светильники. Это позволит точнее разрабатывать графики замен светоточек.

Рис. 2. Моделирование состояния освещенности улиц.

После ввода в ГИС дополнительной информации о высоте поверхности и точном местоположении объектов СНО можно получить объёмное изображение участка города и участка пункта включения. На рис. 3 смоделирована ситуация в вечернее время, когда включен один участок от одного пункта включения.

Рис. 3. Моделирование включения одного участка.

ГИС СНО предоставляет связанную между собой атрибутивную и векторную графическую информацию, сгруппированную по отдельным тематическим слоям. В качестве одного из слоев или подложки можно использовать растровые данные (схемы, планы, космические или аэрофотоснимки). Общая структура визуализируемых данных может изменяться в зависимости от желания Заказчика и его навыков работы с ГИС-оболочкой, в которой реализована ГИС СНО.

Визуализация всех слоёв предоставит возможность наглядного проектирования новых участков сетей наружного освещения с применением энергосберегающих технологий.

Опыт разработки пилотного проекта ГИС СНО Одессы позволяет сделать общий вывод о перспективности разработки таких систем для крупных городов с целью улучшения энергосберегающего аспекта при проектировании и эксплуатации сетей наружного освещения.

Разработку системы ГИС СНО наиболее рационально начинать на базе муниципальной геоинформационно-справочной системы города с базовой детализацией М1:2000.

По нашему мнению, наиболее эффективным и перспективным для разработки и сопровождения таких систем на сегодняшний день является программное обеспечение ArcGIS 9.1, ArcGIS Schematic 9.1 компании ESRI.

Литература

1. Степаненко В. Направления модернизации уличного освещения Одессы. – ЭСКО. Электронный журнал энергосервисной компании «Экологические системы». №11(23), 2003 г.

2. Стадников В.В., Шпилевой А.А., Степовая О.Ю., Пискарева И.А. Разработка муниципальной геоинформационно-справочной системы г. Одесса с использованием материалов космической съемки. – ARCREVIEW, №3 (34), 2005, с.23.

3. Стадников В.В. Геоинформационная система ведения инженерных сетей и коммуникаций. – Международная научно-практическая конференция “Устойчивое развитие городов”, Харьков, 27 февраля — 2 марта 2002 г.