Warszawa
Streszczenie
Podstaw prawidłowego funkcjonowania przedsibiorstwa wodocigowego jest odpowiednie wykorzystanie informacji zbieranych rutynowo i dotyczcych produkcji i zuycia wody i cieków, awarii systemów wodno-ciekowych, kosztów prac inwe-stycyjnych i kosztów eksploatacyjnych, parametrów technicznych i technologicznych eksploatowanych systemów itp. W artykule przedstawia si obecn niedobr sytu-acj w zakresie zarzdzania informacj w krajowych przedsibiorstwach wodoci-gowych oraz sposoby jej uzdrowienia z wykorzystaniem informatycznych systemów wspomagania decyzji. Omawia si take pewne wstpne wyniki wdroenia takiego systemu w wodocigach rzeszowskich.
Słowa kluczowe: zarzdzanie miejskim przedsibiorstwem wodocigowym, komputerowe
systemy wspomagania decyzji, systemy GIS, systemy monitoringu, modelowanie matematyczne systemów wodno-ciekowych
1. Wprowadzenie
Miejskie przedsibiorstwa wodocigowe odgrywaj kluczow rol w prawidłowym funkcjo-nowaniu społecznoci miejskich, zajmujc si produkcj i dystrybucj wody pitnej i usuwaniem i utylizacj cieków. Bez tych efektywnie wykonywanych działa nie mona sobie obecnie wyobra-zi ycia w miecie a woda jest podobnie strategicznym medium, jak energia, gaz i ropa naftowa. Dlatego jest niezwykle wane, aby produkcja wody i usuwanie cieków odbywały si sprawnie. Przy tym przez działanie sprawne rozumiemy tutaj działanie skuteczne i tanie, co oznacza, e produkowana woda musi mie odpowiedni jako i by dostarczana w odpowiedniej iloci, go-spodarowanie wod powinno by oszczdne, wszystkie cieki powinny by odbierane od uyt-kowników wody i odpowiednio oczyszczone a wszystkie te procesy powinny by wykonywane bez zakłóce i przy moliwie niskich kosztach. Niespełnienie którego z tych warunków moe powodowa ogromne zakłócenia w yciu mieszkaców miasta, wpływajc negatywnie na stan ich zdrowia i sytuacj finansow.
Z powyszego wynika, e przedsibiorstwa wodocigowe, szczególnie w duych aglomera-cjach miejskich, powinny by poprawnie zarzdzane, co zapewniłoby ich sprawne działanie. Przy tym mona zauway, e zarzdzanie to ma charakter wielokryterialny, w którym naley uwzgldni co najmniej kilka kryteriów celu o charakterze technicznym, technologicznym, admi-nistracyjnym i ekonomicznym. Jednoczenie miejskie przedsibiorstwo wodocigowe jest obiek-tem bardzo złoonym, w którym mona wyróni co najmniej cztery sysobiek-temy techniczne, to
czy stacj poboru i uzdatniania wody, sie wodocigow do dystrybucji wody, sie kanalizacyjn do odbierania cieków i oczyszczalni cieków do ich utylizacji. Wielokryterialno zarzdzania i złoono obiektu powoduj, e praktycznie nie jest obecnie moliwe efektywne zarzdzanie takim obiektem bez uycia komputerów i odpowiednich programów, w tym informatycznych systemów wspomagania decyzji wykonujcych zwykle wiele zrónicowanych funkcji.
Dlatego jest istotn wiedza, jak wyglda obecnie stan informatyzacji krajowych przedsi-biorstw wodocigowych i czy aktualna sytuacja jest zadowalajca, czy te wymaga poprawy i w jakim zakresie. Te problemy bd omówione w dalszym cigu artykułu. Na podstawie przeprowa-dzonych wywiadów w waniejszych krajowych przedsibiorstwach wodocigowych dokonano analizy stanu informatyzacji polskich wodocigów [5] a nastpnie przedstawiono koncepcj uzdrowienia niezdrowej, niestety, sytuacji w tym zakresie. Jednoczenie omówiono pewne wstp-ne wyniki kompleksowej informatyzacji realizowawstp-nej w miejskim przedsibiorstwie wodocigów i kanalizacji w Rzeszowie [4], gdzie od kilku lat rozwija si zintegrowany system wspomagania decyzji do zarzdzania sieci wodocigow [1, 2, 3]. Te prace s prowadzone w ramach projektów badawczych finansowanych przez Komitet Bada Naukowych i Ministerstwo Nauki i Informaty-zacji.
2. Stan informatyzacji przedsibiorstw wodocigowych
Jak ju wspomniano, stan informatyzacji polskich wodocigów jest zły i trudno obecnie za-uway, aby istniały jakie programy jego naprawy. Z grubsza problem informatyzacji przedsi-biorstw wodocigowych mona rozbi na dwa zagadnienia: informatyzacj zada techniczno-technologicznych realizowanych w przedsibiorstwach i informatyzacj zada administracyjno-ekonomicznych. Pierwszy przypadek dotyczy takich zada, jak modelowanie matematyczne, optymalizacja i sterowanie procesami produkcji i dystrybucji wody, transportu i oczyszczania cieków oraz rozbudowy i remontów sieci wodocigowych i kanalizacyjnych oraz oczyszczalni. Drugi przypadek dotyczy zada planowania inwestycji, gospodarki magazynowej oraz zarzdzania finansami przedsibiorstwa. Równie podobnie na dwie podstawowe grupy mona podzieli pro-gramy komputerowe, które mog wzgldnie s stosowane obecnie w przedsibiorstwach wodoci-gowych: programy z pierwszej grupy słu do rejestracji i prostego przetwarzania zarchiwizowa-nych dazarchiwizowa-nych, natomiast programy z drugiej grupy słu do generowania okrelozarchiwizowa-nych procedur postpowania na podstawie danych gromadzonych przez programy z pierwszej grupy. Mona si umówi, e mamy do czynienia z programami o działaniu pasywnym (programy pasywne) i programami o działaniu aktywnym (programy aktywne). Biorc nastpnie pod uwag wspomnia-ny wyej rodzaj zada realizowawspomnia-nych w przedsibiorstwie wodocigowym moemy stosowane w nim programy podzieli na programy o funkcjach technicznych (programy techniczne) i programy o funkcjach administracyjnych (programy administracyjne). W rezultacie mamy do czynienia z czterema rodzajami programów rozwijanych i wdraanych w przedsibiorstwach wodocigo-wych: programy techniczne pasywne, programy techniczne aktywne, programy administracyjne
pasywne i programy administracyjne aktywne.
Dla lepszego zrozumienia tego podziału, który jest zreszt podziałem umownym, mona po-da przykłady odpowiednich programów: programem technicznym pasywnym bdzie na przykład system monitorowania, archiwizacji i wizualizacji przepływów i cinie wody w sieci wodoci-gowej; programem technicznym aktywnym bdzie algorytm generujcy sygnały sterujce napowie-trzaniem komór z osadem czynnym w oczyszczalni cieków; programem administracyjnym
pa-sywnym bdzie program rejestrujcy ilo sprzedanej wody uytkownikom sieci wodocigowej;
programem administracyjnym aktywnym bdzie natomiast algorytm do prognozowania sprzeday wody i produkcji cieków, czyli prognozowania dochodów w kolejnym roku działania przedsi-biorstwa.
Mówilimy dotychczas o programach o cile okrelonych funkcjach. Kolejny podział moe dotyczy programów o działaniu kompleksowym, realizujcych zadania o rónym charakterze: zadania techniczne pasywne (na przykład gromadzenie danych o przepływach i cinieniach wody w sieci wodocigowej) i aktywne (generowanie algorytmów sterowania zestawami pompowymi w hydroforniach na podstawie zgromadzonych danych) czy zadania techniczne i administracyjne (prognozowanie awaryjnoci sieci kanalizacyjnej i generowanie planów modernizacji tej sieci na podstawie opracowanych prognoz). Mamy wtedy do czynienia nie tyle z pojedynczymi progra-mami, co z systemami informatycznymi wspomagania decyzji wspomagajcymi procesy zarzdza-nia przedsibiorstwem wodocigowym. Przy czym mog to by systemy administracyjne lub
sys-temy techniczne a w przypadku najdalej posunitej informatyzacji przedsibiorstwa –
zintegrowa-ne systemy administracyjno-techniczzintegrowa-ne.
Po wprowadzeniu powyszej systematyzacji oprogramowania przedstawimy poniej analiz obecnego stanu informatyzacji krajowych przedsibiorstw wodocigowych. W tym celu przepro-wadzono wywiady w 42 przedsibiorstwach wodocigowych działajcych w rednich (od stu-kilkudziesiciu tysicy do kilkuset tysicy mieszkaców) i duych (od kilkuset tysicy mieszka-ców) miastach Polski. W wyniku tej analizy mona stwierdzi co nastpuje [5]:
Powszechn praktyk jest stosowanie w przedsibiorstwach wodocigowych pojedynczych programów a nie zintegrowanych systemów informatycznych. Przy czym nie tylko nie stosuje si i nie rozwija zintegrowanych systemów administracyjno-technicznych, ale równie nie stosuje si na ogół systemów wspomagania decyzji przeznaczonych dla wydzielonych obszarów funkcjono-wania przedsibiorstwa, to znaczy obszaru administracyjno-organizacyjnego wzgldnie obszaru techniczno-technologicznego. Przy czym obszar administracyjno-organizacyjny jest na ogół bar-dziej nasycony programami realizujcymi poszczególne zadania, ni obszar techniczno-technologiczny. Jest to spowodowane mniejsz złoonoci i mniejszymi kosztami programów administracyjnych w porównaniu z programami technicznymi. Równie łatwiej, szybciej i taniej wdraa si w przedsibiorstwie pojedyncze programy ni złoone systemy informatyczne.
Wniosek z tego płynie taki, e o stosunkowo niskim poziomie informatyzacji przedsibiorstw wodocigowych decyduj stosunkowo wysokie koszty bardziej skomplikowanych programów komputerowych, pewne problemy organizacyjne wystpujce w tych przedsibiorstwach, unie-moliwiajce realizacj długofalowych programów informatyzacji, oraz brak wyranego przeko-nania wród kadry kierowniczej przedsibiorstw o celowoci stosowania bardziej zaawansowane-go a wic drogiezaawansowane-go oprogramowania.
Do programów administracyjnych najczciej stosowanych w przedsibiorstwach wodoci-gowych nale programy obsługi finansowo-ksigowej, programy rejestrujce dane o rozbiorach wody przez uytkowników sieci wodocigowej, zapewniajce dostp do informacji o kliencie zare-jestrowanym w dziale zbytu przedsibiorstwa (te dane to: umowa o sprzeday wody, okresowe odczy-ty zuycia wody, wystawione faktury do zapłaodczy-ty i dowody płatnoci) oraz programy ewidencjonujce rodki trwałe przedsibiorstwa. Jak wida, s to programy o funkcjach pasywnych.
W przypadku zagadnie technicznych podstawowe programy uyteczne w przedsibiorstwie wodocigowym, to mapa numeryczna sieci wodocigowo-kanalizacyjnej, systemy monitoringu dla sieci wodocigowej, sieci kanalizacyjnej i oczyszczalni cieków, modele matematyczne tych
obiektów oraz algorytmy sterowania dystrybucj wody w sieci wodocigowej czy procesem oczyszczania w oczyszczalni cieków. Jednak tworzenie i wdraanie takich programów, jak ju wspomniano, jest znacznie trudniejsze ni programów administracyjnych, wic równie sytuacja w tym obszarze jest znacznie gorsza. Wprawdzie coraz wicej pracowników i decydentów w przedsibiorstwach wodocigowych zdaje sobie spraw z zalet i korzyci, jakie daje miastu i dzia-łajcym tam instytucjom opieranie swojej pracy o numeryczn map miejscowoci, jednak two-rzenie komputerowego systemu informacji o terenie jest procesem kosztownym i długotrwałym i wymaga bardzo zdyscyplinowanego działania w długim, co najmniej kilkuletnim okresie czasu. Wiele przedsibiorstw nie zaangaowało si do tej pory w proces tworzenia mapy numerycznej sieci branowych z wykorzystaniem systemów GIS, poniewa due koszty całego procesu s głównym elementem hamujcym. Z powodów finansowych, chocia równie organizacyjnych, wiele przedsibiorstw nie decyduje si na samodzielne tworzenie mapy numerycznej swojej bran-y, oczekujc na wspólne przystpienie do procesu tworzenia mapy numerycznej urzdu miasta i wszystkich zainteresowanych bran. Przykładem takiej współpracy bran, urzdu miasta i miej-skiego urzdu geodezji s Kraków, Bielsko Biała, Czstochowa, Elblg, Toru, Pozna, Byd-goszcz, Wrocław i Opole. W wikszoci przedsibiorstw wodocigowych mapy numeryczne do-piero si jednak opracowuje i mona oczekiwa, e nie wczeniej ni za kilka lat 70% ocenianych przedsibiorstw bdzie dysponowa mapami swojej brany. Jednak na 42 wybrane przedsibior-stwa stanowice reprezentacj wodocigów krajowych 30% z nich nie ma i nie planuje opracowa-nia mapy numerycznej, co oznacza, e zarzdzanie operacyjne sieci wodocigow odbywa si tam w sposób rczny. Równie niewiele miast podjło si tworzenia mapy na zasadzie porozumie-nia midzybranowego, wymaga to bowiem zgody wszystkich bran na współprac i ich zobowi-zania do regularnego ponoszenia wydatków, co jest zwykle zbyt duym wymaganiem. W 30% badanych przypadków urzdy geodezyjne nie podejmuj si w ogóle wektoryzowania map zasad-niczych miasta, głównie z powodu braku rodków finansowych, i wtedy brane w miar swoich moliwoci albo samodzielnie podejmuj si tego zadania albo po prostu nic nie robi.
Prowadzc analiz stanu komputeryzacji krajowych wodocigów ze wzgldu na wdroenia systemów monitoringu obiektów wodocigowych stwierdza si sytuacj jeszcze gorsz, ni w przypadku map numerycznych. Około 40% badanych obiektów nie ma i nawet nie planuje monitorowania sieci wodocigowej czy kanalizacyjnej i jedynie 19% wodocigów mogło si pochwali posiadaniem w miar pełnych systemów monitoringu. Pozostałe około 40% przedsibiorstw wodocigowych monitoruje jedynie wybrane waniejsze obiekty sieci wodocigowej, takie jak zbiorniki, przepompownie i stacje ujcia wody, co nie daje informacji o jakoci pracy tej sieci. Jednoczenie jedynie w trzech badanych przedsibiorstwach istniała lub była planowana współpraca midzy systemami monitoringu i mapy numerycznej, gdy w pozosta-łych przypadkach systemy te pracowały niezalenie. Mona równie zauway, e nie ma koncep-cji wyboru jednego standardu odnonie programu wizualizakoncep-cji zbieranych danych pomiarowych czy metody transmisji tych danych. W rónych wodocigach stosuje si róne programy wizuali-zacji i tak samo róne metody transmisji, od klasycznej telemetrii, poprzez telefoni komórkow GPS czy GPRS, do transmisji radiowej.
Stanowczo najgorsza sytuacja dotyczy zastosowa modeli matematycznych obiektów wodo-cigowych. Jedynie około 24% przedsibiorstw wodocigowych dysponuje modelami hydraulicz-nymi sieci wodocigowej, przy czym jest to z reguły model EPANET dostpny w Internecie. W pozostałych przedsibiorstwach nawet nie planuje si wykonywania oblicze hydraulicznych. Jednoczenie stosowane modele sieci stanowi autonomiczne programy nie współpracujce z
systemami map numerycznych lub monitoringu, jeeli takie w ogóle istniej w przedsibiorstwie. Równie w przypadku oprogramowania branowego oferowanego przez wyspecjalizowane firmy komputerowe, które oferuj aplikacje przeznaczone do tworzenia mapy numerycznej poszerzone o opcje dotyczce modelowania sieci wodocigowych, nie ma ofert proponujcych współprac tych programów w postaci zintegrowanego systemu. Ponadto w zarzdzaniu przedsibiorstwami wodo-cigowymi w ogóle nie stosuje si modeli matematycznych sieci kanalizacyjnych i oczyszczalni cieków.
Reasumujc naley zauway, e szybkie i umiejtne wprowadzenie systemu GIS do po-wszechnego wykorzystania w przedsibiorstwie wodocigowym jest niezbdne do prawidłowego unowoczenienia pracy w działach wspierajcych si map sieci wodocigowej w codziennej eksploatacji. Takie działania w niektórych, stosunkowo nielicznych wodocigach krajowych s ju realizowane. Główn przeszkod w powszechniejszym wdraaniu map numerycznych s wysokie koszty takich przedsiwzi i problemy organizacyjne, w tym trudnoci w organizacji współpracy midzy rónymi branami funkcjonujcymi na terenie miasta. W przypadku systemów monitoringu główny hamulec ich wprowadzania na szersz skal, to wysokie koszty urzdze, w tym przede wszystkim przepływomierzy wody i cieków. Brak jest równie odpowiednich algorytmów umoliwiajcych wybór właciwych punktów pomiarowych, minimalizujcych liczb urzdze i optymalizujcych jako zbieranych informacji. Przede wszystkim jednak brak jest w przedsibiorstwach powszechnej wiadomoci o uytecznoci modeli matematycznych obiektów wodocigowych, bardzo pomocnych w pracach projektowych i eksploatacyjnych. Std niezmiernie mała liczba takich modeli uywanych w wodocigach i to jedynie w zastosowaniu do sieci wodocigowych.
Jednoczenie du wad prowadzonych prac w zakresie informatyzacji jest traktowanie poszczególnych programów w sposób niezaleny, podczas gdy powinny one współpracowa ze sob tworzc jednolite systemy informatyczne. Taka sytuacja powinna nastpi, gdy na wiksz skal zacznie si stosowa modele matematyczne obiektów wodocigowych, poniewa kalibracja modelu niejako wymusza sprzgniecie go z systemem monitoringu i równie z map numeryczn, przynajmniej w przypadku sieci wodocigowej i sieci kanalizacyjnej. Z kolei dua uyteczno modeli bdzie zauwaona wówczas, gdy bd one stosowane w obliczeniach optymalizacyjnych, co obecnie praktycznie nie zachodzi. Brak algorytmów optymalizacji w praktyce eksploatacyjnej sieci wodocigowych, sieci kanalizacyjnych i oczyszczalni cieków jest spowodowany faktem nie posiadania takich algorytmów przez firmy informatyczne komputeryzujce przedsibiorstwa wo-docigowe a z drugiej strony brakiem współpracy midzy przedsibiorstwami wodocigowymi i krajowymi jednostkami badawczymi. Dopóki ta sytuacja si nie poprawi, trudno bdzie mówi o systemowej komputeryzacji wodocigów krajowych, które obecnie próbuj si informatyzowa w sposób dosy przypadkowy i samodzielnie w miar swoich bardzo zrónicowanych moliwoci finansowych.
Na zakoczenie tej analizy mona jeszcze raz podkreli, e ogólnie stan informatyzacji w polskich wodocigach nie jest dobry. Zwykle stosuje si pojedyncze programy do rozwizywa-nia prostych zada głownie w obszarze administracyjno-organizacyjnym, podczas gdy spraw decydujc o poprawnym funkcjonowaniu przedsibiorstwa jest usprawnienie realizowanych w nim procesów techniczno-technologicznych. Kolejnym mankamentem jest czsto nie wykorzy-stywanie w pełni równie tych informacji, które s gromadzone przez zainstalowane programy. Poniewa te programy działaj zwykle niezalenie od siebie w rónych działach przedsibiorstwa, wic gromadzone przez nie dane s tam archiwizowane i nie podlegajc dalszemu przetwarzaniu
zapominane. W ten sposób przedsibiorstwo dysponuje informacj, uzyskan czsto duym nakła-dem kosztów i nie potrafi jej właciwie zuytkowa, nie majc dodatkowych narzdzi informa-tycznych i nie zdajc sobie nawet sprawy z moliwoci wykorzystania tej informacji. Wreszcie niedobrym zjawiskiem jest równie brak jakiejkolwiek standaryzacji narzdzi informatycznych wprowadzanych do przedsibiorstw wodocigowych, działajcych w sposób mało zorganizowany i bez wymiany dowiadcze midzy sob.
3. Koncepcja usprawnienia zarzdzania przedsibiorstwem wodocigowym
Miejski system wodno-ciekowy składa si z czterech obiektów połczonych szeregowo i tworzcych praktycznie jeden układ, jednak traktowanych dotychczas zawsze jako układy auto-nomiczne. Dlatego, chocia wydaje si, e kompleksowa informatyzacja całego tego systemu byłaby rozwizaniem optymalnym, tak ze wzgldu na koszty, jak i efektywno zarzdzania, to jednak taka perspektywa jest jeszcze bardzo odległa i w zwizku z tym ograniczymy si równie do przedstawienia koncepcja kompleksowej informatyzacji tylko jednego układu: sieci wodoci-gowej. Koncepcja dotyczy stworzenia informatycznego systemu wspomagania decyzji do zarz-dzania sieci wodocigow, integrujcego realizacj funkcji technicznych i administracyjnych. Proponowana struktura takiego systemu jest przedstawiona na rys. 1 [4].
W zakresie zada technicznych system składa si z programu generujcego map numeryczn sieci wodocigowej (tutaj przykładowo program GEOMEDIA), z systemu monitoringu, z brano-wej bazy danych zawierajcej wszystkie informacje techniczne, technologiczne, eksploatacyjne i finansowe o sieci i jej uytkownikach, z modelu hydraulicznego sieci oraz algorytmów optymali-zacji i sterowania. W zakresie zada administracyjnych w systemie uwzgldniono programy ob-sługi wydawanych i przegldanych warunków technicznych (aplikacja WT na rys. 1), obob-sługi odbiorów technicznych (aplikacja OT), obsługi awarii i przegldów sieci wodocigowej (aplikacja AW), obsługi działu gospodarki wodno-ciekowej (aplikacja GW), obsługi planowanych przegl-dów eksploatacyjnych sieci wodocigowej w zakresie ewidencji i raportowania (aplikacja PE), obsługi finansowo-ksigowej (aplikacja FK) oraz program gromadzcy dane o rozbiorach wody realizowanych przez uytkowników sieci (aplikacja MEDIA).
Wszystkie wymienione wyej programy, czy to z obszaru zada technicznych, czy administra-cyjnych, mog działa niezalenie i wiele z nich funkcjonuje ju w przedsibiorstwach wodocigo-wych, za innowacyjno proponowanej koncepcji polega na stworzeniu z nich jednego systemu pra-cujcego w oparciu o jedn baz danych, z której programy współpracujc ze sob czerpi dane do oblicze i w której s równie zapisywane wyniki tych oblicze.
ZT SO K A plikacje system u FK STR Aplikacja W T Aplikacja O T Aplikacja A W /PE Aplikacja G W GEO M ED IA (edytor graficzn y) D A N E Z G E O D E Z JI (p o k o n w er sj i) BRAN OW A BA ZA D AN YCH BBD W ariant stanu rzeczywistego i warianty przewidywanych stanów awaryjnych O BLICZENIA HYD RA ULICZN E SIECI
W ODO CIAGO W EJ OPTY M A LIZACJA M O N IT O R IN G STEROW A N IE sieci w odocigow Aplikacja M ED IA
Rysunek 1. Koncepcja systemu informatycznego wspomagania decyzji operatora sieci wo-docigowej
Wdroenie programów o funkcjach administracyjnych: WT, OT, MEDIA, AW, PE, i ich po-wizanie z programami o funkcjach technicznych: map numeryczn, obliczeniami hydrauliczny-mi, optymalizacj i sterowaniem obiektami sieci wodocigowej, pozwoli zdefiniowa i uytkowa tzw. profile funkcyjne systemu powstajce w strukturze zarzdzania sieci, bdce wypadkow działania kilku rónych programów. Mona wstpnie wyróni nastpujce profile funkcyjne:
1. SYSTEM ZARZ DZANIA TECHNICZNEGO (ZT) – uwzgldnia w swej strukturze programy administracyjne AW i PE oraz programy techniczne monitoringu, oblicze hy-draulicznych, optymalizacji i sterowania. Ten system jest w stanie zapewni sprawn eksploatacj sieci wodocigowej oraz profesjonalne planowanie jej rozbudowy i moder-nizacji.
2. SYSTEM OBSŁUGI KLIENTA (SOK) – uwzgldnia programy administracyjne: WT, OT, MEDIA, oraz umoliwia analizy ilociowe i jakociowe realizowane przez program mapy numerycznej. System jest w stanie, poprzez szybki dostp do informacji o kliencie i obiektach sieci zwizanych z klientem, zapewni sprawn obsług klienta od etapu zło-enia warunków technicznych, poprzez etapy projektu, uzgodnie, budowy, odbioru technicznego, a do etapu zawarcia umowy i systematycznego prowadzenia odczytów wodomierza, wystawiania faktur i kontroli płatnoci.
3. SYSTEM ELIMINOWANIA STRAT (STR) – rozumiany jako koordynator eliminowa-nia strat wody, bdcy systemem analizujcym dane z Systemu Obsługi Klienta oraz dane gromadzone przez System Zarzdzania Technicznego.
Stworzenie i wdroenie proponowanego systemu nie tylko zapewni integracj programów czsto rozproszonych obecnie w przedsibiorstwie wodocigowym, ale zapewni równie lepsz współprac rónych działów przedsibiorstwa, czsto obecnie dublujcych swoje działania bez zdawania sobie z tego sprawy. Poprzez korzystanie z jednej bazy danych system pozwoli równie na uniknicie zdarzajcych si obecnie błdów spowodowanych faktem, e uytkowane niezale-nie programy maj własne bazy danych, do których wprowadza si niezale-niejednokrotniezale-nie te same infor-macje. Wprowadzanie i aktualizacja tych samych informacji w rónych bazach danych jest czsto ródłem trudnych do wykrycia przekłama.
4. System informatyczny wdroony w wodocigach rzeszowskich
Miejskie przedsibiorstwo wodocigowe w Rzeszowie eksploatuje sie wodocigow o ogólnej długoci 682 km, zasilan przez 2 ujcia brzegowe na rzece Wisłok o łcznej zdolnoci produkcyjnej 84.000 m3/dob a dystrybucja wody wspomagana jest przez 25 przepompowni/hydroforni wody oraz 5 zbiorników zapasowo-wyrównawczych o łcznej pojemnoci 15.600 m3 [3]. Obcienie sieci wodocigowej wynosi 46.000 m3/dob, co stanowi zaledwie 55% moliwoci produkcyjnych uj wody. Woda dostarczana jest na teren całego miasta oraz do odbiorców w ssiednich gminach podłczonych do sieci miejskiej.
Sie wodocigowa w Rzeszowie, która:
- w 80 % pracuje w systemie piercieniowym, - ma bardzo zrónicowan struktur materiałow,
- charakteryzuje si bardzo kłopotliw struktur wiekow (tylko 30% sieci ma wiek poniej 15 lat a 5% sieci, czyli około 30 km, ma powyej 50 lat i kwalifikuje si do wymiany), - ma awaryjno sigajc 500 awarii rocznie,
- wymaga wspomagania dystrybucji systemem hydroforni,
jest skomplikowanym systemem, który dla sprawnego nadzorowania jej prac i właciw eksplo-atacj wymaga zastosowania nowoczesnych narzdzi informatycznych.
Dlatego zdecydowano si wdroy w wodocigach rzeszowskich aplikacje mapy numerycz-nej, systemu monitoringu i modelu hydraulicznego sieci wodocigowej, tworzc zrby systemu komputerowego wspomagania decyzji do zarzdzania sieci [1, 2]. Jako podstawowe załoenie działania systemu przyjto jego prac w oparciu o map numeryczn. Na bazie mapy numerycznej pracuj sprzone z ni inne moduły pomocne w zarzdzaniu biecym bd w planowaniu (roz-woju/modernizacji) sieci wodocigowej. Schemat tego systemu przedstawiono na rys. 2.
M A P A N U M E R Y C Z N A ( e d y to r g ra fic z n y ) D A N E Z G E O D E Z JI (p o k o n w er sj i) B R A N O W A B A Z A D A N Y C H B B D W a ria n t s ta n u r z e c z y w is te g o s ie c i w o d -k a n i w a r ia n ty d o s y m u la c ji s ta n ó w a w a r y jn y c h M O D E L O B L I C Z E N IO W Y h y d r a u lic z n y s ie c i w o d o c i g o w e j O P T Y M A L I Z A C J A M O N IT O R IN G S T E R O W A N IE s ie c i w o d o c i g o w
Rysunek 2. Schemat systemu wspomagania decyzji operatora sieci wodocigowej w Rzeszowie
Mona zauway, e system wdroony w wodocigach rzeszowskich składa si z programów realizujcych jedynie zadania techniczne, jest to wic system technicznego zarzdzania sieci wodocigow. Składa si on z nastpujcych modułów:
-mapa numeryczna sieci i BBD – branowa baza danych zawierajca opis wszystkich elemen-tów sieci wodocigowej i generujca dane do wizualizacji mapy numerycznej,
-system monitoringu pracy sieci wodocigowej eksportujcy dane pomiarowe do branowej bazy danych,
-model obliczeniowy sieci wodocigowej i procedury optymalizacji pracy sieci korzystajce z danych importowanych z branowej bazy danych i zwracajce do tej bazy otrzymane wy-niki oblicze symulacyjnych i optymalizacyjnych.
5. Uwagi ko cowe
W artykule przedstawiono krytyczn analiz stanu informatyzacji krajowych przedsibiorstw wodocigowych i przedstawiono koncepcj systemu informatycznego usprawniajcego zarzdza-nie sieci wodocigow. Pokazano take struktur dosy prostego systemu informatycznego ju wdroonego w wodocigach rzeszowskich w ramach pierwszego etapu planowej informatyzacji tego przedsibiorstwa.
Ogólna kocowa uwaga jest taka, e dotychczasowy zły stan informatyzacji w polskich wodo-cigach jest spowodowany wysokimi kosztami profesjonalnego informatyzowania przedsi-biorstw, niedostatecznym stanem wiedzy w tych przedsibiorstwach na temat moliwoci ofero-wanych przez nowoczesne narzdzia informatyczne oraz na ogół zł organizacj i brakiem spraw-dzonych standardów w przypadku zakupu i wdraania programów komputerowych.
Wydaje si, e sytuacja nie ulegnie szybkiej poprawie bez systemowego podejcia do rozwi-zania tego problemu w skali całego kraju i bez nawirozwi-zania cilejszych kontaktów przedsibiorstw wodocigowych z placówkami badawczymi działajcymi w ramach okrelonych programów ba-dawczych zorganizowanych i finansowanych przez odpowiednie krajowe ministerstwa, w tym przede wszystkim przez Ministerstwo Edukacji i Nauki.
Bibliografia
1. Bogdan L., Karczmarska D., Studziski J., 2005. Computerization of waterworks in Poland – current state and perspectives. [In:] Applications of Informatics in
Environment Engineering and Medicine (Studziski J., Drelichowski L., Hryniewicz O.,
Eds.) PAS SRI, Series Systems Research, Vol. 42, Warsaw, 157-169.
2. Karczmarska D., 2001. Komputerowy system wspomagania decyzji operatorskich w miejskiej sieci wodocigowej w Rzeszowie. Raport MPWiK Rzeszów.
3. Karczmarska D., 2004. Koncepcja systemu komputerowego do zarzdzania sieci wodocigow w Rzeszowie z uwzgldnieniem potrzeb przedsibiorstwa i moliwoci integracji w systemie obecnie eksploatowanych programów. Raport 02/2004, IBS PAN Warszawa – MPWiK Rzeszów.
4. Popek J., 2004. Opis i analiza stanu technicznego i moliwoci eksploatacyjnych sieci wodocigowej w Rzeszowie z uwzgldnieniem budowy, struktury, wydajnoci, awaryjnoci, strat i kosztów eksploatacji sieci. Raport 05/2004, IBS PAN Warszawa – MPWiK Rzeszów.
5. Studziski J., Karczmarska D., Popek J., 2005. Uwagi o wdroeniu, eksploatacji i propozycjach rozbudowy GIS-Geomedia w wodocigach rzeszowskich. [W:]
Eksploatacja wodocigów i kanalizacji: GIS, modelowanie i monitoring w zarzdzaniu systemami wodocigowymi i kanalizacyjnymi. t. 7, PZSIiTS Warszawa. 117-128.
PROBLEMS OF INFORMATION MANAGEMENT IN COMMUNAL WATERWORKS
Summary
The main reason for proper functioning of a waterworks enterprise is an appro-priate using of standard-wise gaining information concerning the production of wa-ter and wastewawa-ter, the number of accidents of wawa-ter and sewage systems, the costs of investment and exploitation activities, the technical parameters of objects under operation etc. In the paper the current situation in information management in Pol-ish waterworks is described as well as some ways of its improving with the help of computer aided decisions making systems. Also some results of applying such a sys-tem in the waterworks in Rzeszow are presented.
Keywords: Communal Waterworks Management, Computer Aided Decisions Making Systems,
GIS, Monitoring Systems, Mathematical Modeling of Water and Wastewater Sys-tems
JAN STUDZINSKI
Instytut Bada Systemowych PAN, Warszawa, Newelska 6
http://www.ibspan.waw.pl/ studzins@ibspan.waw.pl
![„Edukacja aksjologiczna. Zarys problematyki”, Grzegorz Żuk, Lublin 2016 : [recenzja]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)