Введение
В настоящее время успех производственной деятельности и планирование развития организации в значительной степени связаны с обладанием разнообразной информацией и возможностью ее быстрого просмотра и анализа. В энергетике, а особенно в электросетевом хозяйстве, порядка 80-90% всей информации включает в себя геоданные, то есть различные сведения о распределенных в пространстве или по территории объектах, явлениях и процессах. Работа с такими имеющими координатную привязку характеристиками и является сущностью одной из наиболее бурно развивающихся областей - технологией географических информационных систем (ГИС).
Понятие геоинформационных систем (ГИС)
Геоинформационные системы (ГИС) являются классом информационных систем, имеющим свои особенности. Они построены с учетом закономерностей геоинформатики и методов, применяемых в этой науке. ГИС как интегрированные информационные системы предназначены для решения различных задач науки и производства на основе использования пространственно-локализованных данных об объектах.
ГИС - это организованный набор аппаратуры, программного обеспечения, персонала и географических данных, предназначенных для эффективного ввода, хранения, обновления, обработки, анализа и визуализации данных, всех видов географически организованной информации. ГИС - многофункциональные средства анализа сведенных воедино табличных, текстовых и картографических данных, демографической, статистической, земельной, муниципальной, адресной и другой информации. Другими словами, ГИС – это система, способная хранить и использовать данные о пространственно-организационных объектах.
Применение технологии геоинформационных систем (ГИС) в энергетике имеет долгую успешную историю, большой потенциал и богатые перспективы.
Энергетическая отрасль предоставляет благоприятное поле для широкомасштабного использования уникальных возможностей геоинформационных систем. Ведь большинство аспектов этого многогранного технологического процесса имеет значимую пространственную составляющую и привязку к определенной территории или конкретному местоположению. Связанные с географическим положением данные пронизывают все стадии процесса: от полевых разведочных работ, создания и развертывания инфраструктуры, генерации, транспортировки (передачи) и сбыта. Это в полной мере относится и к таким направлениям деятельности энергетических компаний, как сбыт и диспетчеризация (логистика), соблюдение экологических требований, вопросы обеспечения безопасности и реагирования на чрезвычайные ситуации, энергосбережения и увеличения энергоэффективности ТЭК.
Составляющие энергетической отрасли: газ, нефть, электроэнергетика, торфяная промышленность и атомная энергетика – вместе известные как базовые. Все предприятия и организации в этой сфере осознают и активно применяют преимущества географического подхода и пространственного анализа, предоставляемые технологией геоинформационных систем. ГИС, как универсальная интеграционная платформа, может помочь повысить эффективность производственного процесса за счет полноценного управления практически всеми видами данных.
Полноценное и разностороннее управление данными (информационная поддержка, моделирование и анализ) на основе ГИС, особенно когда оно реализуется на корпоративном уровне, исключает излишнее дублирование наборов данных, обеспечивает непрерывность и последовательность реализации всех фаз проекта, создает общую структуру для плодотворного взаимодействия между всеми подразделениями компании и с ее партнерами.
Технологии геоинформационных систем
Отличительной особенностью географических информационных систем является наличие в их составе специфических методов анализа пространственных данных, которые, в совокупности со средствами ввода, хранения, манипулирования и представления пространственно-координированной информации, и составляют основу технологии географических информационных систем, или ГИС-технологий. Геоинформационные технологии можно определить как совокупность программно-технологических средств получения новых видов информации об окружающем мире. Именно наличие совокупности способных генерировать новое знание специфических методов анализа с использованием как пространственных, так и непространственных атрибутов, определяет главное отличие ГИС-технологии от технологий, например, автоматизированного картографирования или систем автоматизированного проектирования (так называемых САПРовских систем). ГИС и ГИС-технологии объединяют компьютерную картографию и системы управления базами данных. Концепция технологии ГИС состоит в создании многослойной электронной карты, опорный слой которой описывает географию территории, а каждый из остальных слоев - один из аспектов состояния территории. Тем самым ГИС-технологии определяют специфическую область работы с информацией.
Выделим некоторые моменты, отражающие важность применения ГИС в энергетике.
- Эффективное использование данных:
Энергетические предприятия ведут свою деятельность на обширных территориях или даже на глобальном уровне. Эти компании должны управлять большими объемами данных с пространственными компонентами. Эта информация представляет сведения о земле, объектах инженерной структуры, землевладение и лицензирование, а также данные, связанные с геологией, гидрологией и другими физическими характеристиками ландшафта, – это очевидные примеры и варианты для их включения в состав ГИС. Через задействование ГИС часто начинается рассмотрение вопросов в проектировании, эксплуатации, локализации и ликвидации аварий в электросетях. Данные по электрическим сетям могут помочь в работе многих служб и отделов внутри предприятия в случае, когда они организованы, управляются и отображаются с позиций их пространственного размещения.
- Интегрирование баз данных:
ГИС может служить в качестве незаменимого инструмента для энергетических компаний, которым жизненно важна консолидация и координация данных и информации из многих источников, например, при поиске перспективных мест для развития своей деятельности. В последнее время для реализации этой функциональности создаются корпоративные ГИС-порталы, объединяющие информационные ресурсы предприятия.
- Оптимизация операционной деятельности:
Приложения с возможностями ГИС помогают инженерам-эксплуатационникам быстро рассмотреть модельные варианты эксплуатации и в комплексе проанализировать данные по электрическим сетям.
Оптимизация операций по эксплуатации электрических сетей должна быть интегрирована в ГИС с геосъемкой в реальном времени и технологией глобального позиционирования (GPS/ГЛОНАСС). Для проведения оперативной геосъемки используются переносные компьютеры или ГИС приемники, что позволяет выполнять измерения с проверкой точности непосредственно на месте проведения работ. А данные съемки могут быть загружены напрямую в центральную базу геоданных, что обеспечит оперативную картину рабочей обстановки.
- Управление пространственной инфраструктурой и инженерными сетями:
Помимо ее использования в процессах эксплуатации, технология ГИС является мощным инструментом для поддержки управления всеми типами объектов и общей распределенной в пространстве инфраструктурой компаний энергетической отрасли. Вся информация хранится в базах геоданных и отображается в 2D, (или 3D) пространственных представлениях и во временной динамике.
Транспортировка и сбыт также являются важными областями, которые получают преимущества от применения ГИС. Например, для эффективной поставки электроэнергии потребителям, компании постоянно работают в направлении упрощения и рационализации рабочих процессов, снижения операционных затрат, улучшения обслуживания клиентов и взаимодействия с ними. Предоставляемые ГИС возможности далеко выходят за рамки простого картирования электросетей и другого оборудования.
- Общая оптимизация ведения бизнеса:
Подводя итог, можно отметить, что комплексное управление распределенной инфраструктурой на основе паспортизации и учета всех активов, в том числе и оборудования, с помощью ГИС, помогает энергетическим компаниям и службам повысить надежность и экономическую эффективность их деятельности, и степень удовлетворенности клиентов. Предоставляемые ГИС инструменты и решения могут стать фундаментальной частью общей системной архитектуры управления информацией для нужд энергетических компаний.
Выводы
Развитие и совершенствование системы отраслевого, хозяйственного управления порождает проблему сбора и обработки большого количества информации, которая становится практически неразрешимой при использовании старых технологий (бумажные носители и пр.). Однако, не только объем информации, но и ее содержание, и вид, и оперативность доступа к ней явились основной причиной появления программных и аппаратных средств, которые получили название ГИС.
Любая ГИС, а тем более ГИС-энергетический кадастр, подразумевает наличие основы - картографического материала той территории, к которой “привязана” информация, хранящаяся в базе данных этой ГИС. Как правило, подобной основой служит цифровая карта. Способ связи информации и цифровой карты в каждой ГИС решается по-разному, но наличие основы - общая черта всех ГИС.
Но главным условием информационной системы ГИС-энергетический кадастр для управления является не только создание цифровых карт, но и постоянное их обновление в соответствии с происходящими изменениями.
Геоинформационные технологии предназначены для повышения эффективности процессов управления, хранения и представления информации, обработки и поддержки принятия решений.
Геоинформационные технологии являются новыми информационными технологиями, направленными на достижение различных целей, включая информатизацию производственно-управленческих процессов. Другой особенностью ГИС является то, что, как информационные системы, они являются результатом эволюции этих систем и поэтому включают в себя основы их построения и функционирования.
Проделанная работа может и не будет использована в повседневной работе (хотя достаточно активно используется специалистами службы электрических сетей), но показывает, что, если мы хотим идти в ногу со временем, ГИС могут и должны с относительно небольшими материальными и трудозатратами внедрены в систему технического управления электрическими сетями. Тем более, что современные профессиональные ГИС имеют широкие дополнительные возможности, такие, как паспортизация, что в условиях постепенного «отмирания» существующих комплексов, жизненно необходимо для успешного функционирования предприятия электрических сетей.
