Стадников В.В., Затынайко Я.Л., Шпилевой А.А., Степовая О.Ю., Лозинский А.Е., НПП «Высокие технологии», ОАО «Одессагаз», Украина, г. Одесса, тел./факс: (0482) 374986, 342158, e-mail: nppvt@paco.net, Web: www.ht.com.ua
Введение
Области применения геоинформационных технологий в работе предприятий сетей газоснабжения разнообразны, и к настоящему времени во многих странах накоплен достаточно обширный опыт их внедрения в этой сфере. В наших условиях наиболее широко ГИС-технологии применяются в области газоснабжения при проектировании новых газотранспортных систем [1, 2], моделировании различных ситуаций при их эксплуатации [3], при инвентаризации недвижимости газодобывающих компаний [3-5].
В то же время, в Украине при инвентаризации газотранспортного хозяйства на уровне района или области ГИС пока применяется редко. Это связано в первую очередь с высокой стоимостью исполнительной съемки инженерно-геодезических изысканий. Однако развертывание геоинформационной системы полезно и представляет большой интерес для предприятий, эксплуатирующих газовое хозяйство, даже на базе разрозненных данных от разных исполнителей проектной и исполнительной документации, то есть и без проведения полномасштабных инженерно-геодезических работ.
Анализу наиболее экономичных и эффективных подходов для создания геоинформационной системы газового хозяйства района и области без проведения изыскательских работ посвящена настоящая статья.
Подобные информационные системы призваны обеспечить:
- Систематизацию на топографической основе информации об объектах сетей газоснабжения, застройке, дорожной сети, гидрологии, зонах затопления, отчуждения, охранных зонах, полосах и участках землеотвода.
- Ведение графической и атрибутивной информации по всем объектам и оборудованию сетей газоснабжения.
- Совместное представление трасс трубопроводов и других инженерных коммуникаций на цифровой топооснове.
- Удобный инструментарий для инвентаризации объектов и оборудования.
- Оперативное получение информации об объектах сетей газоснабжения в любой части территории.
- Подробное отслеживание неисправностей, регламентных и ремонтно-восстановительных работ, измеряемых параметров объектов и оборудования.
- Информационную поддержку планирования работ по реконструкции и ремонту сетей газоснабжения с учетом других инженерных коммуникаций.
- Контроль сроков и качества выполнения работ.
- Мониторинг остаточного ресурса оборудования.
- Графическое выделение – на картах и функциональных схемах сетей – участков трубопроводов, газораспределительных станций, узлов и пунктов, а также соответствующего оборудования, выведенных из работы при ликвидации аварий или ремонте.
- Оперативное отображение на плане местности планируемых и выполняемых работ на объектах.
О проекте по Одесской области
Область применения описываемой информационной системы охватывает газовые сети высокого и среднего давления в масштабе области, района и не охватывает городские газораспределительные сети, сети газоснабжения промышленных предприятий, площадок.
На первом этапе выполнения проекта были проведены работы по сбору и систематизации имеющихся за последние 10-20 лет материалов по газопроводам среднего и высокого давления для трех районов Одесской области. Основной проблемой, затрудняющей обработку собранной бумажной документации, являлась ее ветхость и низкая контрастность изображения. После сортировки и описи имеющейся документации она была отсканирована. Практически со всех документов были сделаны электронные копии в виде томов в формате PDF. Графические и картографические материалы были также исполнены в формате tif для использования в виде подложки на этапе векторизации.
Важной задачей этапа анализа собранных материалов стало выделение из них сведений, содержащих информацию о местоположении объектов сети. В качестве основного картографического материала для нанесения сетей газового хозяйства выбраны карты масштаба 1:100 000, поскольку эти карты служили основой для проектирования сетей.
Анализ имевшейся в нашем распоряжении документации в электронном виде позволил сделать вывод о возможности создания виртуальной модели реального газопровода.
Возможности и особенности системы
Традиционно сложившаяся практика оформления на бумажных носителях схем газопроводов требует представления сетей как в виде привязанного к карте местности слоя цифровой карты, так и в виде внемасштабной технологической схемы. При использовании современных геоинформационных технологий становится возможным обеспечить прямую связь между двумя видами представления сетей, то есть между объектами газопровода, показанными на привязанной к местности карте, и соответствующими объектами внемасштабной технологической схемы, а также атрибутивными (описательными) характеристиками этих объектов.
Такие возможности появились, например, в последних версиях ArcGIS с выходом дополнительного модуля ArcGIS Schematics, который позволяет существенно упростить задачу создания и обновления слоя газопровода с его привязкой к технологической схеме.
С помощью этого модуля можно размещать на слое газопровода и технологической схеме сегменты трубы, краны магистральные и краны обвязки, компрессорные и газораспределительные станции. Вся параметрическая информация по этим объектам, включая паспортные данные, может быть вызвана для просмотра или редактирования одним нажатием кнопки мыши.
Для хранения параметрической информации объектов газопровода в системе используется сервер баз данных MS SQL. В качестве «геоподложки» используются карты местности любых масштабов, вплоть до самых детальных. Гибкие настройки системы обеспечивают плавную генерализацию «геоподложки» для любого региона при наличии более подробных карт данной местности.
Система обеспечивает оперативное формирование и использование информационной модели газопровода, доступ к базе всех имеющихся данных по газопроводу, а также об окружающей среде. В системе могут храниться, обрабатываться и анализироваться все первичные данные, получаемые в ходе текущей эксплуатации газопровода, историческая информация о газопроводе, полученная на предшествующих этапах проекта (данные о состоянии трассы, рабочий проект, результаты исполнительной съемки). Рабочее окно системы показано на рисунке.
Рис. 1. Рабочее окно системы: пространственное представление газотранспортных сетей в ArcMap.
На основании анализа данных, предоставляемых системой, экспертом может быть сделана оценка текущего состояния сетей, дан прогноз технического состояния газопровода, выданы рекомендации, необходимые для определения оптимальных и предельных режимов перекачки газа, разработаны планы и проекты технического обслуживания трубопровода и его повторной диагностики.
Повышение эффективности работы предприятий газоснабжения
Создание единого информационного пространства предприятия сетей газоснабжения позволяет существенным образом повысить их организованность и управляемость. Основные факторы эффективности использования информационной системы систематизированы в таблице.
| Факторы эффективности | Способ достижения |
| Экономия рабочего времени ИТР за счет исключения ручной обработки информации на бумажных носителях | Использование информационных запросов к базе данных, позволяющих автоматизировать получение отчетной документации. Унификация хранения информации, использование электронных справочников для упрощения технологии ведения документации |
| Снижение затрат на эксплуатацию инженерных сетей и ущербов потребителей услуг этих сетей за счет снижения аварийности и сокращения перерывов газоснабжения | Упреждение аварий посредством оперативного автоматизированного выявления и отображения слабых мест (неисправности, малый остаточный ресурс) |
| Исключение приобретения оборудования, ненадежного по результатам эксплуатации | Посредством информационных запросов выявляется и показывается на карте или схеме оборудование различных типов с наименьшим числом отказов |
| Снижение расходов на материалы (запчасти, спец. материалы) | Проверка правильности отчетов по расходам материалов при анализе причин повторных неисправностей одних и тех же объектов |
| Упрощение процедуры оценки профессионализма ИТР, рабочих бригад | Пространственно-временной анализ деятельности эксплуатационного персонала по результатам информационных запросов |
| Получение собственных вероятностных оценок отказов оборудования при общей оценке надежности инженерных сетей | Обработка накопленной в архиве статистики по отказам оборудования и ее представление на карте и технологической схеме |
| Упрощение процедуры оценки потребностей в резервном оборудовании | Запрос по оборудованию с признаками, предопределяющими замену в ближайшее время с его отображением на карте |
| Быстрая адаптация молодых специалистов | Знакомство с пространственной структурой и особенностями инженерных сетей с использованием информационной системы |
| Существенное сокращение времени на подготовку исходных данных для расчета режимов | Подготовка разделов данных осуществляется в форме запроса к базе данных по выделенной на карте или схеме части инженерной сети |
| Улучшение условий и ускорение проектно-изыскательских работ | Ввод и оперативное использование цифровой топографо-геодезической информации, включая данные о рельефе, геологии, гидрологии, архитектуре, экологии и т.д. |
| Улучшение условий работы аппарата управления и оперативного персонала | Повышение уровня информированности аппарата управления, соответствующих отделов и служб за счет наглядного картографического представления сетей и оборудования, а также их состояния |
Внедрение корпоративной геоинформационной системы поможет газотранспортному предприятию перейти на электронную технологию документооборота, использовать единую информационную модель газовых распределительных сетей, что позволит повысить качество и оперативность принятия решений по вопросам эксплуатации газового хозяйства.
Литература
1. Шаев А., Миронов П., Лебеденко О. Концепция построения корпоративной геоинформационной системы в ОАО НГ «Роснефть». ARCREVIEW, 2005, №1 (32), с. 10.
2. Шаев А., Миронов П. Создание корпоративной ГИС «НК Роснефть». ARCREVIEW, 2005, №1 (32), с. 11.
3. Ищук А.А., Швайко В.Г., Курбацкий А.С. Возможности пространственного моделирования в ГИС интегрированной стоимости трасс проектируемых коммуникаций. ARCREVIEW, 2005, №1 (32), с. 13.
4. Радионов Г.П., Купецкая Т.А., Кувшинникова Т.Э., Кувшинников Г.А. ГИС учета недвижимости компании «Интергаз Центральная Азия». ARCREVIEW, 2005, №1 (32), с. 14.
5. Радионов Г.П., Цеховский С.Ю. Автоматизированная система управления имущественным комплексом НК ЮКОС на базе ArcGIS. ARCREVIEW, 2002, №2 (21), с. 19.
6. Корсей С.Г., Дьякова Н.Б. ГИС-технологии в трубопроводном транспорте. ARCREVIEW, 2002, №2 (21), с. 17.
