Геоинформационные системы добавят надежности российской энергетике

Отличительная особенность большинства предприятий российской энергетики – территориальная рассредоточенность их объектов. Поэтому понятен интерес отечественных разработчиков к геоинформационным системам.

Что же это такое? Если говорить кратко, то геоинформационная система (ГИС) – информационная система, предназначенная для сбора, хранения, обработки, отображения и распространения данных, а также получения на их основе новой информации и знаний о пространственных объектах и явлениях. Так как электрические сети, и особенно отечественные, являются сложным комплексом, имеющим существенное пространственное распределение, применение ГИС становится все более и более востребованным для решения различных энергетических задач.



Перспективная технология

В самом деле, большая удаленность друг от друга объектов российских энергопредприятий – национальная особенность отрасли. Вследствие этого при решении большинства оперативно-диспетчерских и технологических задач приходится сталкиваться с обработкой территориально-распределенной информации. Кроме того, обрабатываемая информация, как правило, имеет большой объем и высокую степень разнородности. Для эффективного и оперативного управления технологическими процессами всех уровней иерархии российским энергетикам необходимо иметь средство, обладающее всеми необходимыми свойствами для работы с такой информацией, позволяющее естественным и наглядным образом производить обработку и анализ разнородных и географически распределенных сведений.

Современные геоинформационные системы предоставляют энергетическим предприятиям универсальный инструмент для сбора, хранения, анализа и графической визуализации различной пространственной информации, необходимой для эффективного проектирования и сопровождения географически распределенных объектов. И как отмечают сами создатели ГИС, «энергетические предприятия, обладающие огромной территориально-распределенной инфраструктурой, являются одними из основных пользователей геоинформационных технологий во всем мире».

Надо заметить, что ГИС как средство для решения задач появились сравнительно недавно. Это произошло за счет повышения производительности персональных компьютеров, постепенно приближающихся по своим характеристикам к рабочим станциям, которые до недавнего времени являлись монополистами на рынке промышленных ГИС-приложений. Именно это обстоятельство в какой то мере повлияло на некоторое запаздывание в распространении данной технологии в России по сравнению с западными странами, но уже имеющийся опыт их применения в отечественной энергетике, а также высокие темпы распространения подобных систем за рубежом позволяют сделать однозначный вывод об эффективности и полезности ГИС.

В то же время сегодня отсутствует четкое понимание, где и когда можно и целесообразно применять геоинформационные системы. В России внедрение ГИС происходит с двух сторон: со стороны разработчиков основной задачей становится создание все более мощных и совершенных систем, однако они редко учитывают конкретные задачи энергетиков. Результат – появление дорогих, мощных корпоративных ГИС, в которые загружено огромное количество данных, однако практическая польза от которых стремится к нулю. Другая крайность – желание полностью удовлетворить частные пожелания электросетевых компаний, решить небольшими частями узкоприкладные задачи. Как результат – внедрение нескольких систем (не только ГИС), которые плохо стыкуются, обмен данными затруднен даже в рамках одной организации, и дальнейшее развитие такого комплекса невозможно.

Правильное понимание места и роли ГИС связано с общей ИТ-культурой и стратегией развития конкретной компании. Как отмечают эксперты в этой области, нужно обладать определенным чутьем, кругозором и системным взглядом на бизнес в целом, чтобы понимать место и роль геоинформационных систем в структуре конкретного предприятия и то, как они могут помочь трансформации бизнеса, повышению эффективности компании.

Вместе с тем, по мнению специалистов, стандартов и четких правил, какая именно роль будет отведена ГИС-компоненту в ИТ-архитектуре конкретного предприятия, нет. «Если обобщить западный опыт, то ГИС как инфраструктурная технология, обеспечивающая поддержку бизнес-процессов на базовом уровне, должна выполнять роль системы управления пространственно-распределенными активами и технической паспортизации. Эта роль в промышленности традиционно и заслуженно принадлежала EAM-системам (Enterprise Asset Management – систематическая деятельность организации, нацеленная на оптимальное управление физическими активами и режимами их работы). Однако эти системы, хотя и очень развитые функционально, как правило, используют иерархическую модель для описания активов и не поддерживают сетевую топологию. А поддержка сетевой топологии и удобных средств для ее создания и редактирования является весьма критичной функцией, например, для описания распределительных сетей, конфигурация которых часто меняется в результате оперативных переключений», – отмечает представитель одной из компаний, предлагающих услуги создания геоинформационных систем для отечественных энергетических компаний.

С другой стороны, геоинформационная система – это не суперсистема и не большая красная кнопка, не панацея от всех возможных сложностей, которая одна все заменит и автоматизирует. Вообще, как замечают специалисты, практика создания таких суперсистем крайне редко бывает оправданной. Например, зачастую технологические системы включают в себя географические представления и функции по работе с ними, однако такой подход не лучшим образом отражается на общей функциональности. Поэтому сейчас, говоря о ГИС, чаще всего имеют в виду целостное интеграционное ИТ-решение на основе веб-сервисов и стандартизированных интерфейсов межсистемного взаимодействия.



Какими должны быть геоинформационные системы

Если говорить о технологии геоинформационных систем, то, по словам специалистов, предполагается, что внедряемая на предприятии ГИС должна использоваться как система управления активами (с акцентом на техническую паспортизацию) и моделирования сетевой топологии, фиксируя текущее состояние инженерной сети. Системы проектирования, расчетов режимов работы, диспетчерские и бизнес-приложения должны получать данные о пространственном положении и сетевой топологии из корпоративной ГИС и, используя транзакционные механизмы и четкие регламенты, возвращать изменения, предусмотренные логикой их работы и характером обслуживаемых бизнес-процессов: оперативные переключения, вывод оборудования из эксплуатации, его замену и т. д. Такая конструкция позволяет избежать избыточного дублирования, когда модели данных и сами данные одновременно хранятся в разных информационных системах. Вместе с тем, рассматривать ГИС только как систему для описания инженерной сети тоже неверно с точки зрения ее инфраструктурной природы. Как подчеркивают эксперты, она может и должна использоваться как серьезный аналитический инструмент для интеллектуального анализа данных и бизнес-аналитики.

Дело в том, что благодаря введению в информационные системы географического измерения при размещении информации из баз данных на карте появляется возможность увидеть и оценить закономерности и взаимо­связи, которые ранее практически не поддавались анализу при использовании традиционных подходов работы с данными. Передовые технологии ГИС позволяют одновременно эффективно работать с большими объемами разнородной информации. За счет плавного перехода между отображаемыми масштабами и насыщенностью карт с соответственным изменением детализации данных прикладного характера (например, управление отображением слоев высоковольтных линий определенных классов напряжений или подстанций) можно управлять наполнением отображения участков энергосистемы, выводимых на экран компьютера. Это позволяет создавать на базе ГИС специализированные программные комплексы, которые могут одновременно использоваться на энергетических предприятиях различных уровней иерархии: от предприятия распределительных сетей до объединенного диспетчерского управления (ОДУ). Так, например, на предприятиях электрических сетей (ПЭС) использование геоинформационной технологии позволяет создать единую базу и единый графический интерфейс для различных служб: службы линий, службы подстанций, службы релейной защиты и автоматики и для диспетчерской службы не в ущерб специфике работы, существующей в каждой из служб. Возможность оформления графических интерфейсов в едином стиле, а также на базе единой технологии упрощает работу операторов с информацией, получаемой из других служб, а также снижает затраты на разработку и сопровождение прикладной системы в целом.



ГИС обеспечат безопасность объектов ФСК

Впрочем, ГИС помогут не только сетевым компаниям. Как уже писала «ЭПР», геоинформационная система, разрабатываемая в ОАО «Институт «Гидропроект», позволит оценивать перспективы развития гидроэнергетики на основе картографической информации и схем территориального планирования субъектов РФ. По словам заместителя директора по технической политике «Гидропроекта» Егора Тимонина, первичная информация системы позволит оценить перспективность размещения объекта гидрогенерации в том или ином регионе. Кроме того, эти данные планируется использовать при проектировании и эксплуатации ГЭС. Система служит графической базой пространственных данных, которая включает в себя комплексную информацию о схемах территориального расположения объектов гидроэнергетики России, достоверные и актуальные сведения об объектах генерации (параметры, инженерные решения, трехмерные модели и т. п.), включая строящиеся и перспективные ГЭС, зоны влияния гидроузлов с топографическими, геологическими и гидрологическими характеристиками местности. Система также объединит информацию об объектах промышленной и социальной инфраструктуры.

По мнению специалистов, данная система существенно упростит получение исходных данных в процессе обоснования инвестиций и других стадий проектирования. Актуальная информация будет востребована и при анализе потребности регионов в электро­энергии, и в принятии оперативных решений по повышению выдачи мощности, отмечают в институте. Система разрабатывается совместно с ВНИИ гидротехники им. Б. Е. Веденеева и НИИ энергетических сооружений (НИИЭС).

Если же возвращаться к сетевым компаниям, то стоит написать, что компании Esri CIS и ЗАО «Российская корпорация средств связи» (РКСС) объявили о завершении первого этапа проекта по созданию геоинформационной системы для ОАО «Федеральная сетевая компания ЕЭС». ГИС развернута на базе программного обеспечения ArcGIS Esri, которое позволяет визуализировать большие объемы статистической информации, имеющей географическую привязку. Внедрение ГИС осуществлялось в рамках проекта РКСС по созданию ситуационно-аналитического центра и комплексной системы безопасности ОАО «ФСК ЕЭС».

Как отмечают в ФСК, созданная геоинформационная система предназначена для хранения, накопления, визуализации, моделирования и анализа корпоративных пространственных данных. При этом ГИС включает как базовую пространственную информацию (картографическую основу и данные дистанционного зондирования Земли), так и множество тематических наборов данных («паспортные» данные объектов электросетевой инфраструктуры и данные мониторинга, информацию о техническом состоянии, текущие показатели функционирования сети, результаты измерений и наблюдений, информацию из внешних источников и др.). При этом для решения поставленных задач ГИС была интегрирована с другими корпоративными и технологическими системами.

ГИС также будет использоваться для обеспечения комплексной безопасности объектов Федеральной сетевой компании, мониторинга угроз, а также при построении интеллектуальной системы реагирования на нештатные и чрезвычайные ситуации. Геоинформационная система, обеспечивая быструю пространственную локализацию и моделирование хода и последствий ЧС, способствует минимизации негативных экономических, экологических и других последствий аварий, отключений и сбоев.

По словам руководителя ситуационно-аналитического центра ФСК ЕЭС Владимира Пелымского, ГИС будет играть роль интеграционной площадки для корпоративных информационных и технологических систем ФСК. Он отмечает, что ГИС, создаваемая на базе современных технологий, призвана помочь в достижении важнейших целей компании – обеспечения надежной работы магистрального электросетевого комплекса и стабильного и бесперебойного электроснабжения потребителей. Реализация таких масштабных проектов, как геоинформационная система для ФСК ЕЭС, по словам господина Пелымского, «будет в значительной мере способствовать модернизации отечественной энергетики в соответствии с потребностями экономики России, ее граждан и бизнеса».

Борислав ФРИДРИХ