Корпоративная ГИС «Уралсибнефтепровод» – перевод под ArcGIS Server

Павлов С.В., Саубанов О.С., Уфимский государственный авиационный технический университет, кафедра ГИС, тел./факс: (347) 2737733, E-mail: psvgis@mail.ru

ArcGIS Server became a platform for corporate GIS of the pipeline enterprise

Особенностью предприятий и объектов трубопроводного транспорта является их существенная протяжённость и распределённость на достаточно большой территории (нефтепроводы, перекачивающие станции, резервуарные парки и др.). Для наиболее эффективного управления предприятие использует в своей деятельности различные виды информационных ресурсов: традиционные информационные системы на основе промышленных СУБД, ERP и SCADA системы и др. Масштабы предприятия влияют на выбор подходов к решению задач информационной поддержки его рабочих процессов, поэтому многие решения на крупном предприятии переводятся на корпоративный уровень. Геоинформационные системы (ГИС) все шире используются в качестве одного из таких решений. В связи с тем, что сотрудники предприятия по роду свой деятельности могут находиться как в офисных условиях с развитой информационно-коммуникационной структурой, так и в полевых условиях, то целесообразным является реализация трех вариантов доступа пользователей к ГИС (рис. 1).

Рис. 1. Варианты доступа пользователей к ГИС.

В течение ряда лет на одном из трубопроводных предприятий – ОАО «Уралсибнефтепровод» (г. Уфа) – эксплуатируется разработанная с участием авторов данной статьи распределенная геоинформационная система объектов трубопроводного транспорта и его инфраструктуры [1, 4]. При создании данной ГИС использовалось наиболее распространенное для того времени решение на основе клиент-серверной архитектуры, обеспечивавшей пользователям различные виды доступа к корпоративным пространственным и атрибутивным данным (рис. 2).

Рис. 2. Схема реализации корпоративной ГИС на основе клиент-серверной архитектуры.

ArcMap-клиенты являются «толстыми» клиентами и имеют доступ к геоинформационной системе с рабочих мест в офисе центрального аппарата. В таком варианте на рабочих местах устанавливаются настольные продукты ArcGIS с дополнительными модулями, то есть они имеют большую функциональность по сравнению с «тонким» и мобильным клиентами ГИС.

«Тонкие» клиенты позволяют обращаться к ГИС через любой Internet вьюер с любого рабочего места, имеющего выход в локальную сеть Intranet. Данный вариант доступа предусмотрен для удаленных пользователей и имеет несколько ограниченную функциональность (без права редактирования данных и др.). Для подобного рода клиентов в системе использовалось ПО ArcIMS.

Мобильные клиенты используют ГИС в отдаленных от офиса местах. Этот компонент ГИС разработан на основе программного продукта ArcPad и адаптирован для работы в полевых условиях с максимальным использованием возможностей карманного персонального компьютера (КПК) и GPS-навигатора.

Разработанная система позволяла выполнять следующие функции [1]:

• поиск и отображение на электронной карте объектов магистральных нефтепроводов и их характеристик;
• обмен данными с автоматизированными системами предприятия;
• моделирование аварийных разливов нефти (АРН);
• отображение плана действий по ликвидации АРН;
• раскладка результатов внутритрубной диагностики на карту масштаба 1:5000 (трубные секции и особенности);
• защита информации и управление доступом.

Функциональная схема клиент-серверной ГИС подробно описана в [1] и представлена на рисунке 3.

Рис. 3. Функциональная схема геоинформационной системы.

Рис. 4. Схема взаимодействия ГИС с существующими приложениями и БД предприятия.

При разработке ГИС обязательным условием является максимальное использование существующих информационных ресурсов предприятия. С целью выполнения данного требования осуществляется её интеграция с другими существующими информационными системами предприятия одним из трех возможных способов (рис. 4):

1. На уровне системы: ГИС-приложения используют функции и модули существующих приложений.
2. На уровне приложения: ГИС-приложения используют данные непосредственно из уже существующих источников.
3. На уровне БД: БД ГИС включает ссылки на существующие источники данных.

На момент создания кратко описанной выше геоинформационной системы данное решение соответствовало основным потребностям пользователей, но в процессе эксплуатации проявились некоторые её недостатки:

• длительное время загрузки клиентского программного обеспечения;
• высокие требования к ресурсам пользовательского автоматизированного рабочего места;
• необходимость установки клиентского программного обеспечения на каждом автоматизированном рабочем месте с помощью специалиста;
• высокая стоимость рабочей станции;
• сложность процессов развертывания и обслуживания программного обеспечения;
• сложность интеграции программного обеспечения с другими информационными системами компании;
• сложность организации защиты данных для каждого из вариантов доступа к ГИС.

С выходом в свет новой серверной технологии ArcGISServer появилась возможность перевода существующей ГИС на сервис-ориентированную архитектуру (рис. 5), основными достоинствами которой являются:

• доступность баз пространственных данных и отдельных функций или всей системы через корпоративную сеть предприятия всем пользователям без установки на их рабочих местах специализированного программного обеспечения;
• взаимодействие центральной базы пространственных данных и функциональных модулей системы с компонентами ГИС, работающими на мобильных устройствах пользователей.

Рис. 5. Архитектура обновленной корпоративной ГИС на основе сервис-ориентированной архитектуры.

При этом все пространственные (картографические) данные и сервисы, реализующие основные функции ГИС, размещаются в едином центре обработки данных предприятия, а на рабочих станциях пользователей устанавливается только Internet браузер. А некоторые функциональные задачи, такие как моделирование аварийных разливов нефти, раскладка особенностей по результатам внутритрубной диагностики и др., необходимые узкому кругу специалистов (расположенных, как правило, в центральном аппарате предприятия), могут решаться по-прежнему с использованием существующего программного обеспечения, реализованного в среде ArcMap («толстого» клиента).

Рис. 6. Структура ГИС в рамках СОА.

Функциональная структура преобразованной ГИС предприятия, переведенной на сервис-ориентированную архитектуру, приведена на рис. 6. Такая организация системы, во-первых, позволяет подключить к ГИС и информационным ресурсам предприятия большое (практически неограниченное) количество авторизованных пользователей, а, во-вторых, для уже имеющихся пользователей ГИС не происходит существенных изменений в их функциональном и интерфейсном взаимодействии с системой. Еще одним важным фактором в пользу перевода корпоративной ГИС на платформу ArcGIS Server является невысокая сложность и стоимость работ по осуществлению такого перевода. Это обусловлено тем, что наиболее развитая и дорогостоящая часть ГИС – база пространственных данных, содержащая все необходимые карты и другие материалы, остается неизменной не только структурно, но и физически. Никаких дополнительных преобразований базы данных ГИС выполнять не нужно.

Литература

• Arnautov G.S., Pavlov S.V., Plekhanov S.V., Saubanov O.S. Integration of the Geoinformation System into Informational Infrastructure of the Public Company “Uralsibnefteprovod”. // Proceedings of the Workshop on Computer Science and Information Technologies (CSIT’2005), Ufa, September 18-21, 2005. Volume 3, с.187-188.
• Павлов С.В., Павлов А.С., Плеханов С.В., Саубанов О.С. Использование ГИС трубопроводного предприятия для отображения результатов внутритрубной диагностики. // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело», http://www.ogbus.ru, 2006 г.
• Павлов А.С., Саубанов О.С. Разработка геоинформационной системы определения маршрутов движения специализированных служб к месту аварии; Геинформационные технологии в проектировании и создании корпоративных информационных систем. // Межвузовский научный сборник, 2007 г. – Уфа, Редакционно-издательский комплекс УГАТУ, 2007 – с. 170-175.
• Павлов С.В., Саубанов О.С., Гизатуллин А.Р., Усов Т.М. Опыт создания и перспективы развития корпоративных геоинформационных систем на предприятиях нефтегазовой отрасли. // ArcReview №2 (49), 2009 г., г. Москва, Издательство ООО Дата +, 2009 г, с. 13-14.