Интеграция на основе ГИС экономит миллион
Тони Джексон, Коммунальное предприятие «Системы водоснабжения Сан-Антонио»
Utility makes business information accessible through single seamless path
Независимо от того, насколько талантлив ландшафтный дизайнер, без соответствующего ухода и плодородия почвы сад не будет процветать. То же самое верно и для корпоративного хранилища данных, которое необходимо тщательно спланировать и создать, а затем постоянно поддерживать и развивать. Изолированные базы данных обычно не обеспечивают информационно насыщенную бизнес-аналитику. Этих базовых принципов теперь придерживается и коммунальное предприятие системы водоснабжения Сан-Антонио в штате Техас. Компания провела интеграцию информационных ресурсов по активам и клиентам, обеспечив их обновление, доступность и пространственную визуализацию на основе возможностей технологии геоинформационных систем (ГИС).
Компания San Antonio Water System (SAWS) обеспечивает подачу воды в седьмой по числу жителей город в Соединенных Штатах, осуществляет управление и поддержку сетевой инфраструктуры водопровода и канализации для своих клиентов. В компании накоплено много слоев данных, специфичных для основных активов SAWS и предоставляемых ею услуг, помогающих в организации работы и проведении бизнес-аналитики.
Однако до сравнительно недавнего времени в корпоративной среде SAWS не были развернуты современные интегрированные информационные системы. Более того, географической составляющей накапливаемых данных уделялось неоправданно мало внимания. Одной из причин было отсутствие реальной возможности бесшовного объединения графических представлений данных на единой основе, в качестве которой, как правило, используется унифицированная пространственная ссылка на каждый их активов. По мнению Синди Таттл, ГИС менеджера SAWS, такое положение дел затрудняло выполнение рабочих процессов, поддержку высокого уровня обслуживания клиентов и эффективное планирование бизнеса.
«Наши информационные ресурсы и системы управления ими представляли собой настоящую мешанину из бумажных карт, электронных таблиц, файлов САПР, таблиц для мейнфреймов и многих других разрозненных баз данных, – отметила Таттл. – Все эти отдельные островки информации создавали идеальную почву для многократного дублирования данных, появления ошибок и неточностей, что очень затрудняло обмен геопространственными данными и их обновление. А ведь без точного пространственного представления об активах и клиентах трудно анализировать наши сильные и слабые стороны, оперативно и точно реагировать на запросы потребителей и эффективно планировать весь бизнес».
Осознавая необходимость оптимизации управления и обмена важными бизнес-данными, было принято решение о создании корпоративной ГИС и системы управления активами SAWS. Такой комплекс обеспечил бы унифицированную среду для создания, обновления и поддержки точной карты с добавленными на нее сетями, эксплуатационными и учетными данными в масштабах всей организации. Но было понятно, что для успешной реализации такого амбициозного проекта необходимо начать с масштабной чистки имевшихся данных.
Итак, ГИС-профессионалы SAWS стали дотошно копаться в разрозненных базах данных, отсеивая неточности и дублирование, заполняя пробелы в данных, упрощая существующие слои, интегрируя и гармонизируя потоки данных в целях чистки и объединения важнейших бизнес-данных.
За два года Таттл и ее небольшой коллектив одержали победу над проблемами нестыковки данных, что позволило им воплотить в жизнь представление о получении доступа к бизнес-информации SAWS единым бесшовным способом. Созданная ими Веб-ГИС позволяет не только обеспечить точное пространственное отображение зоны обслуживания SAWS — ее сетей, активов, колодцев, вентилей, отводов — но также предоставляет наборы базовых данных для системы управления активами. Это позволяет персоналу лучше формировать и составлять график рабочих заданий, осуществлять мониторинг трубопроводной сети, производить проверки качества обслуживания и выполнять техническую инспекцию, исправлять несоответствия в системе расчетов с потребителями и анализировать клиентскую базу с целью выявления новых бизнес-возможностей. В результате этого удалось значительно повысить эффективность бизнеса.
Обслуживая миллион клиентов
Хотя история развития системы водоснабжения и водоотведения в Сан-Антонио восходит к концу X1X века, компания SAWS стала единственным оператором городского водоснабжения общего пользования в 1992 году. Созданная путем объединения трех ранее самостоятельных коммунальных служб, SAWS сегодня предоставляет услуги водоснабжения и водоотведения приблизительно для одного миллиона клиентов и обслуживает более 9000 километров водопроводных и канализационных магистралей, проложенных на площади чуть менее 1500 квадратных километров.
В соответствии с ее приверженностью к сохранению природы, SAWS построила и управляет крупнейшей в стране оборотной системой подачи воды. Ежедневно система распределяет более 100 тысяч кубометров оборотной воды, поступающей через 160 км трубопроводов к полям для гольфа, паркам, коммерческим и промышленным клиентам по всему городу. С 2010 года SAWS проводит тройную переработку стоков в ее Центре оборотного водоснабжения Дос-Риос. Это первый завод такого рода в стране, установка перерабатывает сточные воды и твердые отходы и превращает отходящий метан в природный газ, чтобы продавать его на открытом рынке.
По мере расширения и диверсификации своей деятельности SAWS постоянно накапливала корпоративную информацию, в которой фиксировались и отслеживались ежедневные итоги работы компании. Однако усилия по созданию, поддержке и совместному использованию этих данных были недостаточны и не соответствовали намерениям SAWS по развитию бизнеса и расширению перечня предоставляемых услуг. Без прямого и стабильного центра хранения и обработки данных, обеспечивающего работу всех сервисных центров компании, трудно было наладить их тесное взаимодействие и развивать перспективные направления деятельности.
«Выполнение рутинных бизнес-задач часто приводило персонал к кропотливой, долгой охоте – поиску всей необходимой им информации, имеющейся где-то в физическом или в электронном виде, – сказала Таттл. – Затем, когда базовые данные все-таки удавалось найти, они часто были неполными и неточными, особенно атрибуты активов и сведения о местоположении – такие, как адреса, имеющие решающее значение для наших служб. Это касалось и таких наборов данных, как сведения об активах и счета клиентов, они хранились в различных базах данных и обычно не имели географической привязки. Это влияло на нашу способность всесторонне анализировать наши сети, абонентские вводы и клиентов для выявления путей экономии или возможностей для получения прибыли.
Информационные ресурсы SAWS представляли собой «лоскутное одеяло» из бумажных карт, электронных таблиц, файлов САПР, таблиц для мейнфреймов и многих других разрозненных баз данных.
Около 10 лет назад SAWS начала предпринимать активные меры по интеграции этих разъединенных данных. Централизованная система управления активами Hansen и общекорпоративная платформа ArcGIS должны были обеспечить всех сотрудников унифицированным, подробным пространственным представлением наиболее важной бизнес-информации организации и автоматизировать выполнение повседневных задач, включая создание нарядов на выполнение работ. Хотя такие изменения обеспечили бы сбор данных для ускорения бизнес-операций и роста объема услуг, развертыванию этой системы должно было предшествовать решение проблем по преобразованию данных.
Проблемы интеграции
Для команды ГИС не потребовалось много времени, чтобы выявить основные проблемы функциональной совместимости данных. Особое беспокойство было связано с тем, как лучше проверить, согласовать и географически отобразить данные выставленных счетов и данные по платежам, хранящиеся в таблицах на разных мейнфреймах, многие типы табличных данных, хранящихся в нескольких базах данных, и сотни слоев карт водоснабжения/канализации, созданных на основе программы MicroStation и также хранящихся в отдельной базе данных.
«Все наши наборы данных были созданы и поддерживались изолированно, специально для каждого отдела, – сказала Таттл. – Значительные проблемы возникли, когда мы попытались интегрировать данные из различных форматов, схем и баз данных для обслуживания единой информационной системы управления активами. Общие проблемы несовместимости стали еще более очевидны, когда нам пришлось накладывать все эти данные на карту, чтобы точно привязать к ней и визуализировать каждый элемент по каждому табличному списку и числовому значению».
Еще большей загвоздкой, чем добавление недостающих и правка неверных атрибутов, несогласованных схем или неполных наборов данных, стала некорректность, а часто и полное отсутствие четких сведений по адресам клиентов. По словам Ларри Филлипса, планировщика SAWS: «Адреса были записаны бесчисленными способами и хранились разбросанно по всей компании, большинство из них было в простой табличной форме и географически не привязано. Проблема заключалась в том, что точное пространственное расположение данных имеет фундаментальное значение для ГИС — это основа, на которую ссылаются все остальные элементы. Поэтому было очевидно, что процесс преобразования данных должен начаться с базового связующего элемента всех других слоев данных и функциональности — с точных адресов».
И началась интенсивная, ежедневная работа по «расчистке и прополке от сорняков» сотен карт и атрибутивных слоев, таблиц счетов MicroStation и материалов из других источников. Требовалось связать данные о местонахождении активов, атрибутов активов и абонентских вводов с их правильными единообразно представленными адресами, а таких было 500 тысяч, по одной точке за раз. Каждое поле адреса в таблице должно было быть преобразовано в географически корректное местоположение на карте. «Точки адресов должны располагаться на том участке, к которому они принадлежат, а точки обслуживания должны соответствовать фактическому расположению счетчиков или канализационных отводов, – сказал Филлипс. – Мы должны были проверить и исправить каждую из этих точек, и мы делали это вручную, по каждой из полмиллиона точек».
После двух лет этого трудоемкого процесса стало ясно, что ГИС-отделу SAWS требовалось найти более оперативный, но не чрезмерно дорогой способ решения вопросов совместимости данных для успешного запуска интегрированной системы управления информацией.
ГИС-команда превратила сотни слоев схематических карт водоснабжения/канализации, основанных на данных MicroStation, таких как эта, в пространственно точные файлы карт, основанных на ГИС, которые поддерживают систему управления активами.
В ходе поиска такого решения Филлипс обратил внимание на предлагаемый компанией Esri дополнительный модуль ArcGIS Data Interoperability. Этот модуль использует технологию FME компании Safe Software, которая обеспечивает совместную работу со всеми основными форматами пространственных данных, позволяет создавать, изменять и конвертировать геометрические и атрибутивные свойства данных с использованием инструментов ETL (извлечение, преобразование, загрузка), проводить их импорт/экспорт в ArcGIS. С его помощью пользователи могут автоматизировать процессы конвертации данных из одного формата в другой и выполнять проверку качества данных из различных источников. То есть, этот инструментарий позволял «делать больше с меньшими затратами», что и требовалось для работы.
От дней до минут
Через месяц после ознакомления с этим продуктов Филлипс добился кардинального прогресса в модернизации процесса конвертации данных. Он начал со слоев дорожной сети, полученных SAWS обычным путем от подрядчика. Для каждого преобразования и изменения линейных объектов дороги и их последующей корректной интеграции с ГИС обычно требовалось два полных дня работы ГИС-специалиста. Используя модуль ArcGIS Data Interoperability, Филипс создал автоматизированный рабочий процесс, который преобразовывает, корректирует и объединяет каждый новый файл дороги одним щелчком мыши, а вся процедура занимает около 5 минут. Экономия времени, достигнутая за счет применения только этого первого инструмента преобразования данных, с лихвой оправдала стоимость лицензии на данный модуль.
Одна из карт, созданных после того, как команда ГИС критически пересмотрела и исправила сотни карт MicroStation, атрибутивные слои и таблицы счетов, чтобы связать местоположения активов, атрибутивную информацию и абонентские вводы с 500 000 адресов.
Для ГИС команды такая автоматизация стала моментом истины. Объединяя дорожные слои, команда вдруг увидела потенциал в перспективе сделать ее основным инструментом для чистки, интеграции, обработки и распространения данных по более чем трем миллионам объектов и поддержки множества рабочих процессов и инструментов бизнес-анализа.
Миллион долларов экономии
Для подготовки главных слоев данных для дальнейшего использования Филлипс применил модуль ArcGIS Data Interoperability как для проверки и исправления исходных данных, так и для устранения несоответствий между ними. Он также помог создать схему легкого обновления и интегрирования новых адресов потребительских счетов и точек вводов. Поскольку объекты канализации и водопровода, хранящиеся на основе MicroStation, не были напрямую связаны с их атрибутами, было непросто сразу выявить отношения между линиями ответвления канализации и точками их соединения и привязать их к точному географическому местоположению.
Для решения этой задачи с помощью данного модуля Филлипс разработал автоматизированный процесс фиксирования и замыкания точек. Программное обеспечение автоматически выполняет привязку точки подвода канализации к правильному боковому ответвлению, дополняя ее всей атрибутивной информацией относительно каждой точки и линии. За три дня с помощью этого инструмента были исправлены и перемещены 211 тысяч точек ответвления канализации, избавившие двух ГИС-профессионалов от восьми месяцев рутинной работы.
Аналогичный процесс был настроен для пространственной коррекции и связывания канализационных отводов с колодцами. Как отметил Филлипс, эта задача была невыполнимой для инструментов предыдущих программных средств. Раньше ссылки на измерения для расстояний от отводов до следующего люка были представлены в виде аннотаций на каждом чертеже MicroStation в нескольких числовых форматах. Филипс точно привязал каждое ответвление к соответствующему люку и преобразовал аннотации в точные и последовательные пространственные ссылки, приписанные каждому цифровому объекту бокового ответвления или люку. В течение двух дней с помощью этого инструмента в ГИС были внесены и отображены на карте более 170 тысяч измерений по ответвлениям канализации.
Сейчас, когда с помощью этого модуля подготовлена благодатная почва для функционирования полномасштабной ГИС, коллектив продолжает осваивать новые способы его применения. Например, были созданы три кастомизации рабочих процессов обеспечения/контроля качества, чтобы в установленном порядке анализировать канализационные сети, водопроводы и точечные слои данных адресов/точек ввода SAWS. Запускаемый еженедельно инструмент проверяет наличие расхождений в данных и автоматически предупреждает ГИС-команду о проблемных зонах. Контроль качества не ограничивается только ГИС; этот инструмент анализирует и данные системы управления активами Hansen, чтобы гарантировать, что обе системы управления информацией синхронизированы.
Используя инструмент, созданный с помощью модуля ArcGIS Data Interoperability, Ларри Филлипс, планировщик SAWS, настроил автоматизированный рабочий процесс, который преобразует, корректирует и объединяет каждый новый файл дороги за один клик мышью. Ранее на выполнение этой операции требовалось два дня.
После того как прежде непреодолимые проблемы конвертации данных были решены, ГИС стала напрямую поддерживать и несколько приложений и функций, разработанных на основе системы Hansen, включая модуль создания нарядов на выполнение работ. Он позволяет персоналу легко интегрировать в систему запросы на обслуживание и автоматически генерировать соответствующие формы и заявки — функциональность, которая позволяет им исполнять 11000 заказов в месяц. Через корпоративную ГИС также предоставляются базовые данные для более автоматизированных бизнес-задач, таких как выдача разрешений и обслуживание клиентов.
Заключение
По словам Филлипса, применение ArcGIS с модулем Data Interoperability «…действительно позволило нам стать намного продуктивнее: в гораздо меньшие сроки и с гораздо меньшим количеством усилий мы получили гораздо более качественные результаты. Для выполнения множества рутинных задач обработки и отображения данных теперь требуются часы, а не дни. И в дополнение к последовательной, комплексной, достоверной и динамичной ГИС компания SAWS сейчас имеет бесшовную среду для рассмотрения и анализа своего бизнеса».
«Мы завершили крупный проект преобразования данных и разработали корпоративную ГИС силами компактной группы специалистов и с очень небольшими вложениями», – добавила Таттл. Без применения показавшего высокую рентабельность инструментария Data Interoperability «нам пришлось бы удвоить нашу команду, чтобы выполнить то, что мы сделали усилиями нескольких человек. По оценке, только за первый год экономия составила один миллион долларов. Кроме того, это программное обеспечение позволило нашей команде инициировать и другие проекты, на выполнение которых у нас никогда не хватало ни времени, ни ресурсов».
Теперь, получив возможность уделять больше времени улучшению наборов ГИС-данных и развитию своих корпоративных систем, SAWS нацелилась на органический рост функциональности по управлению данными, чтобы поддержать растущие потребности и текущие изменения в разных бизнес-направлениях. Ведь то, что представляет собой информационный ландшафт, стоит питать и лелеять.
