На тему: «ГИС для инженерных сетей»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Воронежский государственный технический университет

Факультет архитектуры и градостроительства

Кафедра градостроительства

 

 

Курсовая работа

по дисциплине «Территориальные информационные системы»

ГИС для инженерных сетей. Преимущества

ГИС в сфере инженерных сетей выполняют функции проектирования, инвентаризации, моделирования, а также информационной поддержки экспертных оценок и принятия решений. Они также используется для эксплуатации инженерных сетей, являются информационно-справочными системами. Основные особенности ГИС такого класса:

§ Наличие модели сети с имитацией состояния элементов и участков сети;

§ Наличие геометрического представления сети на плане или карте с размерными привязками, пригодное для чертежного представления и задач согласования;

§ Наличие атрибутивного описания технических параметров элементов сети;

§ Описание движения (жизненного цикла) сети и ее элементов;

§ Наличие средств документооборота.

Помимо преимуществ, присущих всем автоматизированным системам, таких как электронное представление данных предприятия, централизованное хранение информации, работа со многими пользователями, составление отчётов, ГИС в инженерных сетях даёт:

§ Представление инженерной сети в виде модели, что позволяет анализировать её методами теории графов. А когда известна топология сети и произведены все топологические расчёты, становится возможным производить уже технологические расчёты, такие, как расчёт давления в трубопроводе или тока короткого замыкания, что является, по сути, основной возможностью ГИС в инженерных сетях и отличает их от ГИС других назначений. По сути ГИС здесь – скорее одна из важных составных частей масштабной системы эксплуатации на предприятии.

§ Привязка к реальной географии – отображение точной топологии сети на плане города/местности. В то же время, хоть и полезно, но не всегда обязательно и целесообразно соблюдать точность в задании геодезических координат, поскольку для некоторых случаев она не важна, а детальная прорисовка сети может сильно замедлить этап расчётов. Например, повороты и изгибы проводников в электрической сети не влияют на силу протекающего в них тока. В тепловой сети, напротив, наличие изгибов задаёт гидравлическое сопротивление сети, но его можно учесть простым заданием параметра.

§ Модель реальной сети можно обобщить. Например, можно представить несколько параллельно идущих проводов (трёхфазной электрической сети) одной линией с заданными определённым образом атрибутами. На результатах расчёта это никак не скажется, но зато позволит существенно повысить скорость ввода данных. Можно так же обобщать некоторые участки сети и производить расчёты для них как для единого целого.

§ Работа в таких ГИС может существенно облегчить задачу ввода параметров инженерной сети, за счёт того, что выбор требуемых объектов происходит графически, а не только из таблиц БД. Очень удобно выделять нужные участки сети и для всех сразу задавать одинаковые значения параметров (если это требуется), особенно если таких участков большое количество.

§ Графическое указание ошибок, полученных в результате расчётов или при вводе атрибутивной информации, облегчает нахождение «проблемного места» в сети. Например, можно просто подсветить определённым цветом такой участок. Так же, совместное графическое отображение исходных данных и результатов расчётов повышает наглядность модели.

Требования, предъявляемые к базовым возможностям ГИС для инженерных сетей

Также следует привести общие требования, предъявляемые к базовым возможностям информационных систем для инженерных сетей:

- наличие схематического представления сети с имитацией состояния элементов и участков сети;

- наличие геометрического представления сети на плане или карте с размерными привязками, пригодное для чертежного представления и задач согласования;

- наличие атрибутивного описания технических параметров элементов сети;

- описание движения (жизненного цикла) сети и ее элементов;

- наличие средств документооборота.

В табл. 1 приводится сравнение различных видов систем, нашедших широкое распространение на отечественных предприятиях инженерных сетей и в мировой практике.

 

Табл. 1

Сравнение различных видов систем

ГИС сетей теплоснабжения

Геоинформационная система сетей теплоснабжения представляет собой единую комплексную информационную модель, представляющую данные об имущественных объектах предприятия и визуализирующая в режиме одного окна данные баз данных предприятия.

Возможности ГИС на предприятии теплоснабжения:

• Сократить время поиска архивной документации благодаря электронному архиву, привязанному к сети в ГИС. С данным программным продуктом не потребуется тратить много времени, физически копаясь в бумажных оригиналах папок в поисках нужной бумажки.
• Управлять затратами структурных подразделений предприятия.
• Объединить усилия структурных подразделений предприятия для достижения поставленных целей в рамках единого интерфейса.
• Моментально формировать любой стандартизированный отчет по нажатию кнопки в ГИС;
• Моментально формировать стандартизированный отчет по нажатию кнопки в ГИС.
• Оперативно принимать решения благодаря информации по сетям на одном экране.
• Проектировать/фиксировать изменения в сети теплоснабжения, находясь на объекте. Работать в полевых условиях через мобильные устройства.
• За секунду искать и делать выборку среди потребителей, трубопроводов, арматуры и других объектах сети теплоснабжения.

Этапы внедрения ГИС Теплоснабжения:

1. Создание электронного архива инженерной документации.

2. Наполнение ГИС данными. Создание картографического материала.

3. Создание цифровой модели сетей теплоснабжения.

4. Внедрение программ для работы ГИС.

5. Объединение информационных данных предприятия в единую платформу.

Преимущества ГИС-платформы теплоснабжения:

o Предоставляет доступ к информации об объектах теплоснабжения из единого окна ГИС. Архив, расчеты, отчетность о потребителях. Данные телеметрии, диспетчеризация, паспортизация.

o Сокращает время формирования отчетов с нескольких дней до нескольких минут. Автоматически выгружает данные по заданным параметрам.

o Формирует карты, в том числе и находясь на объекте (обходчики вносят и получают данные моментально с помощью мобильных устройств и интернета)

o Моделирует аварийную ситуацию и находит способ локализации аварии (поиск ближайшего запорного устройства, выявление отключенных потребителей).

Дополнительные возможности ГИС теплоснабжения:

o Внедрение телеметрии и телемеханики: отображение состояния объектов на карте наряду с сетями повышает наглядность, сокращает время управленческих решений. Но главный плюс - отображение данных телеметрических приборов в одном пользовательском интерфейсе. ГИС выступает в роли интеграционной шины для внешних источников данных, представляя на выходе единообразные данные.

o Полный контроль над учетными данными: данные об эксплуатируемых объектах сосредоточены в информационных базах предприятия. При использовании ГИС как агрегатора информации, пользователю доступно полное описание каждого объекта теплоснабжения непосредственно через карту. Эти данные полезны для анализа с целью выявления нарушений и отклонений в работе объектов предприятия.

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Воронежский государственный технический университет

Факультет архитектуры и градостроительства

Кафедра градостроительства

 

 

Курсовая работа

по дисциплине «Территориальные информационные системы»

На тему: «ГИС для инженерных сетей»

Выполнила: студент группы 3442Б

Потапова Д.М.

Проверили: доц. Колупаев А.В.

 

Воронеж 2017

Содержание

Введение.........................................................................................................3

1. ГИС для инженерных сетей. Преимущества........................................5

2. Требования, предъявляемые к базовым возможностям ГИС для инженерных сетей........................................................................................6

3. Задачи, решаемые ГИС инженерных сетей..........................................7

4. Задачи, решаемые ГИС для инженерных сетей с применением сетевой модели..................................................................................................8

5. Требования, предъявляемые ГИС для инженерных трубопроводных сетей (тепло-, газо-, водоснабжение и водоотведение)............................9

6. ГИС сетей теплоснабжения...............................................................10

7. Применение ГИС инженерных сетей..................................................13

Заключение.......................................................................................22

Библиографический список..............................................................23

 

ВВЕДЕНИЕ

«Самая совершенная ГИС- среда

не даст ожидаемого результата

при отсутствии качественных исходных данных»

(А.В. Бакланов,2008 г." Нефть и газ на цифровой карте" )

Геоинформационная система (географическая информационная система, ГИС) — система сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных (географических) данных и связанной с ними информации о необходимых объектах.

Геоинформационная система может включать в свой состав пространственные базы данных (в том числе под управлением универсальных СУБД), редакторы растровой и векторной графики, различные средства пространственного анализа данных.

Территориальная информационная система (ТИС) представляет собой комплексную интегрированную автоматизированную информационную систему, предназначенную для информационно-аналитической поддержки органов государственного и муниципального управления.

И зависимости от охватываемой территории выделяют следующие ТИС:

o местные (в пределах города, городского района);

o региональные (в пределах области, края, республики, автономного округа);

o государственные (АСУ государственного масштаба, например " Государственный регистр населения»).

При создании ТИС очень важным является проведение мероприятий, которые включают исследование состава и основных характеристик объекта информатизации, целей каждого ею элемента, взаимосвязей между ними, связей с внешней средой.

Современные ГИС-технологии позволяют без особых проблем создавать системы, отображающие на экране монитора или на принтере (плоттере) схемы инженерных сетей на плане города. Но убедить персонал, занимающийся эксплуатацией инженерных сетей, в полезности подобных систем очень непросто. Еще сложнее довести систему до промышленной эксплуатации, то есть чтобы она (система) использовалась не только подразделением АСУ предприятия, но и производственными службами (диспетчерские службы, аварийные бригады, производственно-технические отделы и т.д.). Это, безусловно, зачастую связано и с невысокой культурой эксплуатации инженерных сетей, и с низким уровнем компьютерной грамотности эксплуатационного персонала, и с проблемами финансирования. Но главная причина заключается в другом. Подавляющее большинство поставляемых ГИС-продуктов конечного пользователя "не умеют" отвечать на целый ряд существенных для эксплуатации вопросов: дать рекомендации по локализации аварийных участков, указать последствия тех или иных переключений, дать анализ повреждаемости сети и эффективности проводимых профилактических работ и т. д. Решения большинства технологических задач по инженерным коммуникациям базируются на специальных структурах данных и алгоритмах теории графов, а геоинформационные технологии наиболее эффективны для отображения результатов решения этих задач и их пространственного анализа.

Потребности эксплуатационных служб инженерных сетей приводят к необходимости создания единых баз данных, на основе которых решаются как задачи создания электронных планов (ГИС верхнего уровня), так и задачи технологические, в частности - гидравлические расчеты сетей. Только такой подход к информационному наполнению систем вкупе с методами и алгоритмами прикладной математики позволяет говорить о цифровой модели инженерных коммуникаций как объекте ГИС.

Следует отметить, что ГИС является одним из независимых классов систем, примененных для инженерных сетей. Эти системы действительно отвечают потребностям пространственного моделирования инженерных сетей, их взаимной увязке с объектами окружающего мира. Однако при использовании ГИС встает ряд проблем. Инструментальные ГИС в чистом виде не могут решать специфические задачи моделирования и расчета. Для решения этих задач требуются дополнительные модели, алгоритмы и встроенные процедуры.