Instytut Bada Systemowych PAN, Warszawa
Streszczenie
Ostatnie kilkanacie lat, to okres wdraania w krajowych przedsibiorstwach wodocigowych programów mapy numerycznej i systemów monitoringu. Zwykle s to programy pracujce niezalenie a generowane przez nie dane s wykorzystywane przez róne działy przedsibiorstwa do realizacji rónych zada. W wodocigach rzeszowskich podjto w ostatnich latach prób integracji tych programów do postaci jednolitego systemu informatycznego, którego zadaniem jest wspomaganie zarzdza-nia przedsibiorstwem. W szczególnoci celem jest efektywniejsza eksploatacja sieci wodocigowej i kanalizacyjnej, które stanowi kluczowe obszary działania przedsi-biorstwa wodocigowego.
Słowa kluczowe: zarzdzanie przedsibiorstwem wodocigowym, systemy GIS, systemy monitoringu, zarzdzanie sieci wodocigow i kanalizacyjn, komputerowe systemy wspomagania decyzji.
1. Wprowadzenie
Zarzdzanie miejskim przedsibiorstwem wodocigowym jest złoonym procesem decyzyjno-operacyjnym, który dla prawidłowej realizacji, wymaga wspomagania komputerowego. Dlatego od kilkunastu co najmniej lat przedsibiorstwa wodocigowe zaopatruj si w róne programy obli-czeniowe automatyzujce prace poszczególnych działów, przy czym jest reguł, e programy te działaj niezalenie od siebie, nie komunikuj si ze sob i nie wymieniaj si danymi. W ten spo-sób wspomagaj one prace odnonych działów przedsibiorstwa, natomiast nie mona mówi o kompleksowym wspomaganiu decyzyjnym i operacyjnym przedsibiorstwa jako całoci. Oprócz przywizania wdraanych programów komputerowych do poszczególnych działów, naley równie zauway klasyczny podział tych programów na dwie rozłczne grupy: programy realizujce zada-nia techniczne oraz programy realizujce zadazada-nia administracyjne, tzn. organizacyjne i finansowe. Do tych pierwszych mona zaliczy programy zwizane z generowaniem mapy numerycznej, z obliczeniami hydraulicznymi i optymalizacyjnymi oraz z monitorowaniem parametrów rónych procesów realizowanych w przedsibiorstwie wodocigowym, do tych drugich mona zaliczy programy zwizane z gospodark magazynow, z płacami, z rejestracj wykonywanych zada czy sprzedawanych produktów i usług itp. Przy tym na ogół z programów o charakterze technicznym korzystaj pracownicy techniczni i kadra inynierska przedsibiorstwa, natomiast z programów o charterze administracyjnym korzystaj pracownicy administracji.
Realizowana od kilku lat w Instytucie Bada Systemowych PAN koncepcja informatyzacji przedsibiorstwa wodocigowego polega na stworzeniu systemu komputerowego integrujcego wszystkie programy eksploatowane w przedsibiorstwie i w konsekwencji równie na wymuszeniu cilejszej współpracy midzy poszczególnymi działami przedsibiorstwa.
Miejskie przedsibiorstwo wodocigowe o klasycznej strukturze składa si z czterech obiektów działajcych w sposób w duym stopniu autonomiczny, tzn. składa si ze stacji ujcia i uzdatniania wody, z sieci wodocigowej, z sieci kanalizacyjnej i z oczyszczalni cieków. Poniewa obiekty te mona traktowa jako niezalene, wic równie ich komputeryzacja przebiega zwykle w sposób indywidualny. Nasza koncepcja informatyzowania przedsibiorstwa polega na opracowaniu syste-mów informatycznych do zarzdzania kadym z tych obiektów a nastpnie na połczeniu ich w je-den zintegrowany system.
Poniewa obiektami kluczowymi w przedsibiorstwie wodocigowym s systemy dystrybucji wody i odprowadzania cieków, czyli sie wodocigowa i kanalizacyjna, w dalszym cigu rozwa-a skoncentrujemy si na tych włanie obiektach.
2. Zarządzanie przedsiĊbiorstwem wodociągowym
Zarzdzanie miejskim przedsibiorstwem wodocigowym odbywa si zasadniczo na trzech poziomach, na których zadania s wykonywane z rónym horyzontem czasowym. Na najniszym poziomie odbywa si zarzdzanie operacyjne wzgldnie eksploatacyjne danym obiektem, czyli w przypadku sieci wodocigowej i kanalizacyjnej takie sterowanie tymi sieciami, aby uytkownicy sieci mieli dostarczon wod odpowiedniej jakoci, w odpowiednich ilociach i pod odpowiednim cinieniem a take aby cieki komunalne były odprowadzane w sposób bezawaryjny do oczysz-czalni cieków. Te działania odbywaj si w sposób cigły, w trybie on-line, a operatorzy sieci reaguj natychmiast na wszelkie zakłócenia i zmiany w pracy obiektów. Te działania mog polega na włczeniu lub wyłczeniu pompy, otwarciu lub zamkniciu zasuwy, usuwaniu awarii na sieci itp.
M O D E L O B L IC Z E N IO W Y
h yd rau liczn y sie ci w o d o ci go w ej A p lik acja W T A p lik acja O T A p lik acja A W
In n e ap lik acje biu row e A p lik acja G W G E O M E D IA
(ed yto r g ra ficzn y) P P D – P A S Z P O R T O W A B A Z A D A N Y C H S IE C I W O D O C G O W E J 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 arian t sta n u rzec zy w isteg o i w a ria nty
d o sy m u lac ji stan ó w a w aryjn yc h O P T Y M A L IZ A C J A M O N IT O R IN G S T E R O W A N IE sieci w o d o ci go w
Rys. 1. Koncepcja systemu informatycznego do zarzdzania sieci wodocigow.
Na wyszym poziomie realizuje si zadania o charakterze taktycznym, wykonywane w trybie
off-line, a wic nie natychmiast i planowane z dłuszym horyzontem czasowym. S to takie
zada-nia, jak wykonywanie pomiarów geodezyjnych, planowanie i wykonywanie przyłczy do sieci wodocigowej lub kanalizacyjnej, odbiory techniczne, wykonywanie remontów i przegldów sieci itp.
Na najwyszym poziomie s wykonywane zadania o charakterze strategicznym, zwizane głównie z planowaniem prac modernizacyjnych, remontowych i inwestycyjnych. S one równie wykonywane w trybie off-line z najdłuszym horyzontem czasowym, a w ich realizacj jest zaan-gaowane kierownictwo przedsibiorstwa, podczas gdy zadania z niszych poziomów s realizo-wane zasadniczo przez personel techniczno-administracyjny i kadr inynieryjno-techniczn red-niego szczebla.
Dla realizacji zarzdzania przy wspomaganiu komputerowym opracowano koncepcj systemu informatycznego pokazanego na rys. 1. Składa si on z modułów funkcjonalnych technicznych i administracyjnych, przy czym jego głównymi elementami z zadaniami technicznymi jest mapa numeryczna z branow baz danych (program GEOMEDIA), system monitoringu i model obli-czeniowy z algorytmami optymalizacji i sterowania, natomiast główne elementy z zadaniami admi-nistracyjnymi, to aplikacje branowe WT (wydawanie warunków technicznych dla prac remonto-wych i rozwojoremonto-wych sieci wodocigowej i kanalizacyjnej), OT (odbiory techniczne wykonanych prac), AW (rejestracja i statystyka awarii na sieci wodocigowej i kanalizacyjnej) oraz GW (go-spodarka wodno-ciekowa, czyli prowadzenie rejestracji sprzedanej wody i pozyskanych cieków). Zaproponowany system informatyczny integrujcy funkcje techniczne i administracyjne został wdroony w wodocigach rzeszowskich jako wstpna wersja systemu, który w przyszłoci ma obj równie pozostałe obiekty miejskiego systemu wodno-ciekowego, czyli stacje ujcia i
uz-datniania wody oraz oczyszczalni cieków. W pokazanym systemie informatycznym podstawowe ródła informacji o obiektach, to branowa baza danych zintegrowana z map numeryczn oraz system monitoringu sieci wodocigowo-kanalizacyjnej. Zarzdzanie przedsibiorstwem wodoci-gowym opiera si na wykorzystaniu danych pomiarowych i obliczeniowych zgromadzonych i aktu-alizowanych w tych modułach.
Dlatego w dalszym cigu skoncentrujemy si na opisie tych włanie modułów, jako kluczowych dla funkcjonowania całego systemu wspomagania decyzji, oraz pokaemy, jak dla celów zarzdza-nia przedsibiorstwem wodocigowym mog by wykorzystane informacje zapisane w mapie nu-merycznej i przesyłane przez system monitoringu.
3. System monitoringu sieci wodociągowej
System monitoringu sieci wodocigowej w Rzeszowie buduje si ju od ok. 10 lat, dodajc stopniowo nowe punkty pomiarowe i zmieniajc systemy przesyłu danych oraz ich wizualizacji i archiwizacji. Obecny system monitorowania parametrów pracy sieci pokazany jest na rys. 2.
Rys. 2. Aktualny układ wzłów pomiarowych na sieci wodocigowej Rzeszowa.
System ten składa si z 16 punktów pomiarowych rozmieszczonych na całej sieci wodocigowej, w których mierzy si cinienia w wzłach i przepływy w przewodach sieci. Przekaz danych pomiarowych jest realizowany za pomoc telefonii komórkowej w systemie GPRS a programem wizualizacji i archiwizacji danych jest ProconWin firmy Inforprod z Poznania.
Punkty pomiarowe s zlokalizowane na kocówkach sieci oraz w przepompowniach strefowych. Stanowisko operatorskie systemu monitoringu znajduje si w Dziale Obsługi Komputerowej w biurowcu administracyjnym Przedsiebiorstwa.
Obecnie rozbudowuje si system monitoringu o kolejnych 16 punktów pomiarowych i dwa dodatkowe stanowiska operatorskie. Dla prowadzenia analizy porównawczej niezawodnoci i kosztów inwestycyjno-eskploatacyjnych rónych systemów monitorowania transmisja danych z nowych punktów pomiarowych bdzie realizowana za pomoc radiomodemów, nowe stanowiska operatorskie bd ulokowane w Dziale Głównego Energetyka i Dziale Głównego Automatyka Przedsibiorstwa a programem wizualizacji zainstalowanym na tych stanowiskach bdzie Wizcon.
Obecnie eksploatowany system ProconWin umoliwia m.in. ledzenie poprawnoci pracy sieci poprzez porównywanie aktualnych przebiegów przepływów i cinie w punktach pomiarowych z charakterystykami wzorcowymi tych parametrów. Charakterystyki te zostały utworzone jako przebiegi urednione odpowiednich sygnałów zarejestrowanych w tych punktach w kilku poprzed-nich analogicznych dniach tygodnia. Oznacza to, e biecy przebieg np. przepływu w danym punkcie pomiarowym np. w poniedziałek porównuje si z charakterystyk przepływu wyznaczon na podstawie urednienia przepływów zarejestrowanych dla kilku poprzednich poniedziałków.
Na rys. 3 pokazano dwa przykładowe przebiegi przepływu, jeden biecy a drugi uredniony, dla pojedynczego punktu pomiarowego systemu monitoringu sieci wodocigowej.
Pomiary wartoci przepływów zapisane w postaci wykresów wykorzystuje si w praktyce eks-ploatacyjnej sieci w celach analitycznych, z których to analiz mog wynika korzyci ekonomiczne oraz wnioski optymalizujce stan i prac sieci wodocigowej. Na przykład analizujc wykres prze-pływu wody z danego wzła pomiarowego mona wychwyci rozbienoci przepływów w stosun-ku do ostatnich tygodni, dziki czemu w łatwy sposób zlokalizowana zostanie anomalia wiadcz-ca np. o pknitym rurocigu.
Taki przypadek jest widoczny na rys. 4 [6], na którym wida zdecydowany wzrost przepływu wody w sieci wodocigowej w mierzonym punkcie sieci, w którym rednie przepływy kształtowały si zwykle na poziomie ok. 12 m3/h, natomiast w godzinach midzy 10.00 a 12.00 warto prze-pływu wzrosła nagle do 40 m3/h. Oznacza to wikszy ni zwykle w tym czasie rozbiór wody o ok.
60 %. Tak gwałtowny wzrost przepływu wody w sieci informuje słuby pracownicze MPWiK o kilku prawdopodobnych nieprawidłowociach zaistniałych w tym fragmencie sieci, którymi mog by:
- awaria przewodu wodocigowego - otwarcie hydrantu przeciwpoarowego - nagły zwikszony pobór wody.
Rys. 4. Porównanie anomalii przepływu (wykres górny) ze rednim trendem (wykres dolny) w monitorowanym wle pomiarowym.
Pierwsze dwie przyczyny tak nagle nastpujcego wzrostu przepływu wody (awaria, otwarcie hydrantu) wi si z potencjalnymi stratami ekonomicznymi dla przedsibiorstwa: na przykład nie wykryty powierzchniowo upływ wody z sieci pociga za sob konieczno dodatkowego jej wy-produkowania przez Zakład Uzdatniania Wody MPWiK oraz podwyszenia pracy pomp w pom-powniach celem dostarczenia wody do dalszych rejonów miasta. Ponadto otwarty zawór hydranto-wy przeciwpoarohydranto-wy nie zawsze oznacza pobór wody zgodnie z jej przeznaczeniem (poar), lecz nierzadko kradzie wody, np. na cele budowlane bd ogrodnicze.
Innym przykładem potwierdzajcym przydatno systemu monitoringu w warunkach eksploata-cji sieci wodocigowej jest przypadek zarejestrowanego niedoboru wody w punkcie pomiarowym zainstalowanym w jednej z przepompowni strefowych [6]. Wówczas w pó nych godzinach wie-czornych (20.00 – 23.00) cinienie wody w sieci rejestrowane w tej przepompowni spadało nawet do poziomu 0 bar (rys. 5). Taki poziom cinienia wody na „wejciu” do przepompowni oznacza nie tylko niedobór wody w danym obszarze sieci, ale automatycznie jest to problem z poprawn prac pomp i utrzymaniem wymaganego cinienia w sieci za przepompowni, czyli w tzw. drugiej strefie cinieniowej.
Problem ten został rozwizany odpowiednim otwarciem/zamkniciem zasuw na sieci wodoci-gowej przez pracowników Działu Sieci Przedsibiorstwa, dziki analizie wykonanej przez pracow-ników Działu Głównego Energetyka i Działu Obsługi Komputerowej na podstawie wydruków wykresów cinie i przepływów wody z systemu monitoringu dotyczcych odnonego rejonu mia-sta. Uchroniło to przedsibiorstwo przed koniecznoci kosztownych inwestycji w postaci budowy nowej lub przebudowy istniejcej sieci wodocigowej.
Rys. 5. Wykresy wartoci cinienia na wejciu (wykres dolny), na wyjciu (wykres górny) i przepływu wody (wykres rodkowy) w omawianej przepompowni.
Innym ciekawym zastosowaniem systemu monitoringu sieci wodocigowej jest praktyczne wy-kazanie, e pomiary cinienia zasadniczo s mało przydatne do wykrywania stanów awaryjnych w sieci i raczej naley korzysta w tym celu z obserwacji przebiegów przepływu wody i ich porów-nywania z przebiegami wzorcowymi dla danych punktów pomiarowych. W prowadzonych w litera-turze analizach teoretycznych [3] sugerowano raczej korzystanie z pomiarów cinienia biorc pod uwag duo nisze koszty inwestycyjne zakupu i instalacji cinieniomierzy w porównaniu z prze-pływomierzami. Jednak nie brano pod uwag, e w przypadku wystpienia awarii i zwizanego z tym wycieku wody nastpi wprawdzie zmiana iloci pompowanej wody, natomiast ze wzgldu na włczenie si zwykle dodatkowych pomp w przepompowni strefowej nie nastpi praktycznie zmiana cinienia, gdy jego spadek zostanie natychmiast wyrównany przez prac dodatkowych pomp. Czyli o zaistniałej awarii moe informowa obserwacja przepływów i ewentualnie pracy pomp w przepompowniach, natomiast praktycznie adnej informacji o awarii nie dostarczy obser-wacja przebiegów cinienia.
Wida to wyra nie na wykresach pokazanych na rys. 6, na którym istotnym zmianom przepły-wu w obserwowanym punkcie pomiarowym zlokalizowanym w przepompowni strefowej nie towa-rzysz adne zmiany cinienie w tym punkcie.
Rys. 6. Obserwowane zmiany przepływu i stałe cinienie w wybranym punkcie pomiarowym sieci wodocigowej.
Pomiary z systemu monitoringu słu take zwykle do kalibracji modelu hydraulicznego sieci wodocigowej, który z kolei jest wykorzystywany do celów optymalizacji i sterowania sieci oraz przede wszystkim do oblicze cinienia i przepływów w punktach, które nie s monitorowane. W wodocigach rzeszowskich zainstalowano model hydrauliczny opracowany w Instytucie Bada Systemowych PAN (model OHIO = Obliczenia Hydrauliczne I Optymalizacji) i dokonano jego kalibracji dla fragmentu sieci wodocigowej, objtej pierwszym etapem tworzenia systemu monito-ringu, zrealizowanym w 2000 roku i składajcym si z 8 punktów pomiarowych.
Dysponujc systemem monitoringu i modelem hydraulicznym opracowano koncepcj oceny ja-kociowej stanu pracy sieci przy uyciu algorytmu aproksymacji krigingowej [4]. Algorytm ten wyznacza wartoci badanego parametru w dowolnym punkcie badanego obszaru na podstawie znanych wartoci tego parametru w innych punktach obszaru.
Sposób postpowania przy realizacji tej oceny jest wobec tego nastpujcy:
• Na podstawie pomiarów z systemu monitoringu dokonuje si kalibracji modelu hydrau-licznego
• Na podstawie oblicze hydraulicznych wyznacza si wartoci przepływów i cinie we wszystkich wzłach i przewodach sieci wodocigowej
• Na podstawie algorytmu aproksymacji krigingowej wyznacza si wartoci przepływów i cinie w punktach siatki prostoktnej opisanej na badanym obszarze obejmujcym cał sie wodocigow; brzegi obszaru siatki wyznacza si obrysowujc myszk na monitorze skrajne wzły sieci wodocigowej.
Wartoci przepływów i cinienia wyznaczone z aproksymacji krigingowej maj charakter sza-cunkowy, dlatego ocena stanu pracy sieci wodocigowej na ich podstawie ma równie charakter jedynie jakociowy. Jednak zgodnie z nasz koncepcj taka ocena ma słuy operatorowi sieci wodocigowej do szybkiego analizowania stanu sieci i w przypadku stwierdzenia jakich anomalii w jej pracy dokładniejsza analiza mogłaby ju przebiega na przykład na podstawie oceny wyni-ków oblicze hydraulicznych.
Na rysunkach 7, 8 i 9 przedstawiono ekran programu OHIO z badanym fragmentem sieci wo-docigowej Rzeszowa oraz ekrany z wynikami aproksymacji krigingowej wykonanej dla tego fragmentu sieci za pomoc programu KRIPOW (KRIging Pomiarów Wodocigowych), opracowa-nego równie w Instytucie Bada Systemowych PAN.
Na rys. 8 s zamieszczone wyniki aproksymacji dotyczce cinienia, natomiast na rys. 9 wyniki dotyczce przepływów. Rónymi kolorami zaznaczono cinienia wzgldnie przepływy o rónych wartociach, przy czym zasadniczo rozrónia si trzy przedziały badanego parametru: o warto-ciach właciwych, za duych i za małych.
Rys. 7. Fragment badanej sieci wodocigowej na ekranie programu OHIO.
W naszym przykładzie sie pracuje generalnie poprawnie i tylko w niewielkich jej obszarach cinienie jest zbyt due (obszary zaznaczone kolorem bordowym na mapie, oznaczajce cinienia powyej 8 atm) lub zbyt małe (obszary zaznaczone kolorem niebieskim na mapie, oznaczajce cinienia poniej 3 atm) i równie przepływy s zbyt due (obszary zaznaczone take kolorem bordowym na mapie) lub zbyt małe (obszary zaznaczone kolorem niebieskim na mapie). W takich przypadkach operator powinien podj działania usprawniajce prac sieci poprzez redukcj wzgldnie zwikszenie cinie lub szybkoci przepływów w nieprawidłowo działajcych obszarach sieci.
Naley zauway, e zbyt due cinienia gro awariami na łczach przewodów wodocigo-wych, natomiast zbyt małe cinienia oznaczaj brak wody u uytkowników sieci. Z kolei za due lub za małe prdkoci wody w przewodach wodocigowych skutkuj pogorszeniem jakoci wody, czy to na skutek jej zagniwania (przy bardzo małych prdkociach), czy na skutek zabrudzenia z powodu porywania ze cianek przewodów rónego rodzaju osadzonych tam zanieczyszcze (przy bardzo duych prdkociach).
Rys. 9. Ocena stanu pracy sieci wodocigowej na podstawie analizy wartoci przepływów.
4. System mapy numerycznej sieci wodociągowo-kanalizacyjnej
W wodocigach rzeszowskich, tworzc system monitoringu sieci wodocigowej i take kanali-zacyjnej, wdraa si take system GIS mapy numerycznej. Te działania obywaj si w ramach realizowanego w Rzeszowie projektu badawczego finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Sz-kolnictwa Wyszego. Głównym zamierzeniem projektu jest stworzenie złoonego systemu kompu-terowego do wizualizacji, symulacji, optymalizacji, sterowania i projektowania miejskiej sieci wodocigowej w Rzeszowie.
Pierwszym systemem mapy numerycznej zainstalowanym w Rzeszowie w latach 2001-2003 był program GEOMEDIA firmy Intergraph. Ostatnio (lata 2005-2006) zakupiono i zainstalowano w Przedsibiorstwie system G/Technology tej samej firmy, stanowicy branowe rozwinicie sys-temu GEOMEDIA.
Poprzez powizany z map numeryczn szczegółowy opis wszystkich etapów współpracy Przedsibiorstwa z klientem, tworzone s podwaliny pod nowoczesny wspomagany komputerowo System Obsługi Klienta [7]. Dotychczas sposób współpracy poszczególnych działów z klientem był wyizolowany i prawie niezaleny od innych działów. Po wdroeniu systemu G/Technology poszczególni uytkownicy systemu (działy Przedsiebiorstwa) widz, na jakim etapie współpracy
jest klient i czy „przeszedł” on prawidłowo do nastpnego etapu współpracy. System G/Technology zapewnia ponadto wspomaganie funkcjonowania Przedsibiorstwa od strony admi-nistracyjno-technicznej, tzn. jest w stanie wspiera w Przedsibiorstwie prac jego działów TT, TS, TK, PO , EZ, gdzie: TT – Dział Techniczny; TS – Dział Sieci, PO – Dział Ochrony rodo-wiska, EZ – Dział Zbytu; TK – Dział Obsługi Komputerowej, poprzez udostpnianie nastpuj-cych modułów:
• Moduł WT – sprzony z map numeryczn sieci wodocigowo-kanalizacyjnej program do obsługi wydawanych i przegldanych Warunków Technicznych
• Moduł OT – sprzony z map program do Odbiorów Technicznych sieci wodocigowo-kanalizacyjnej
• Moduł AW – sprzony z map program do obsługi Awarii sieci wodocigowo-kanalizacyjnej
• Moduł GW – sprzony z map program do obsługi Działu Gospodarki Wodno- ciekowej (zlewnie cieków wodnych, zlewnie terenów przemysłowych, lokalizacja truci-cieli)
• Moduł PE – obsługa prac planowanych, czyli Przegldów Eksploatacyjnych sieci wodoci-gowej (zasuwy, hydranty, ewidencja, raportowanie realizacji prac planowanych).
Wdroenie wymienionych modułów i odpowiednie ich powizanie z systemem monitoringu, modułami oblicze hydraulicznych i optymalizacyjnych a po sterowanie obiektami sieci wodoci-gowej, pozwoli zdefiniowa i uytkowa przedstawione na schemacie poniej (rys. 10) tzw. profile funkcyjne systemu informatycznego wspomagania decyzji [1, 7]:
Oznaczenia i funkcje profili funkcyjnych na schemacie s nastpujce:
1. SYSTEM ZARZDZANIA TECHNICZNEGO (ZT) – uwzgldnia w swej strukturze moduły funkcyjne AW i PE, system monitoringu, program oblicze hydraulicznych oraz programy optymalizacji i sterowania – ma zapewni sprawn eksploatacj sieci istniejcej oraz profesjonalne planowanie rozbudowy i modernizacji sieci;
2. SYSTEM OBSŁUGI KLIENTA (SOK) – uwzgldnia moduły funkcyjne WT, OT, MEDIA oraz analizy ilociowe i jakociowe realizowane przez program GEOMEDIA – ma poprzez szybki dostp do informacji o kliencie i obiektach sieci zwizanych z klien-tem zapewni sprawn obsług klienta od etapu złoenia warunków technicznych, po-przez etapy projektu, uzgodnie, budowy, odbioru technicznego, a do etapu zawarcia umowy, a take zapewni systematyczne prowadzenie odczytów wodomierza, wystawia-nie faktur, kontrol płatnoci itp.;
3. SYSTEM ELIMINOWANIA STRAT (STR) – rozumiany jako narzdzie dostpu do ró-nych informacji o systemie produkcji, dystrybucji i sprzeday wody z moliwoci wyko-nywania przestrzennych analiz porównawczych danych z Systemu Obsługi Klienta oraz danych gromadzonych przez System Zarzdzania Technicznego; pozwala stworzy i uru-chomi procedury zmierzajce do eliminowania strat wody.
Celem obecnie prowadzonych w Przedsibiorstwie prac badawczo-rozwojowych jest, aby po-przez wdroenie wymienionych profili funkcyjnych - systemów ZT, SOK, STR:
a. zwikszy poziom wiadczenia usług dla klientów: poprzez szybki dostp do pełnej in-formacji o sieci wodocigowo-kanalizacyjnej (materiał, rednica, rok budowy, inwestor itp.); poprzez trafniejsze planowanie i projektowanie dalszych dróg rozbudowy i moder-nizacji sieci (wykorzystujc model obliczeniowy, system monitoringu i procedury opty-malizacji);
b. usprawni proces biecej eksploatacji sieci wodocigowej poprzez natychmiastow in-formacj o stanie pracy najwaniejszych obiektów sieci wodocigowej uzyskiwan z systemu monitoringu oraz poprzez komputerow ewidencj awarii i prac planowych na sieci wodocigowej, wspomagajc procesy planowania remontów i modernizacji sieci w przyszłoci;
c. uaktywni procedury zmierzajce do ograniczenia strat wody.
S ZT S O K A plikacje system u FK S T R A plikacja W T A p likacja O T A plikacja A W /P E A plikacja G W G /T echnology (edytor grafic zn y) P P D – P A S ZP O R T O W A B A ZA D A N Y C H S IEC I W O D O C Ą G O W E J 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 ariant stanu rzeczyw istego i w arianty przew idyw anych stanów
aw aryjn ych O B LIC ZEN IA H Y D R A U LIC ZN E SIE C I W O D O C IA G O W E J O PT Y M A LIZA C JA M O N IT O R IN G ST E R O W A N IE sieci w odoci go w A plikacja M ED IA
5. Uwagi koĔcowe
Przedstawiono moliwoci wykorzystania informacji, pozyskiwanych z systemu monitoringu i branowej bazy danych zintegrowanej z programem mapy numerycznej, do wspomagania zarz-dzania przedsibiorstwem wodocigowym, w tym w szczególnoci usprawnienia eksploatacji sieci wodocigowej i take kanalizacyjnej, które stanowi główne obiekty wodocigowe. Jest to moli-we poprzez zintegrowanie pracy systemów monitoringu i mapy numerycznej w ramach jednolitego kompleksowego systemu informatycznego wspomagania decyzji. Taka integracja pozwala na lep-sze wykorzystanie informacji dostarczanych przez oba systemy i leplep-sze wykorzystanie wiedzy o przedsibiorstwie i jego obiektach zgromadzonej w bazach tych systemów.
Prace badawczo-rozwojowe zwizane z tworzeniem wspomnianego systemu informatycznego s jeszcze dalekie od zakoczenia a ich ostatecznym celem jest stworzenie kompleksowego syste-mu obejsyste-mujcego swym działaniem wszystkie obiekty przedsibiorstwa, a wic równie stacj ujcia i uzdatniania wody i oczyszczalni cieków.
Bibliografia
1. Karczmarska D.: Uruchomienie komputerowego systemu wspomagania decyzji projektan-ta i operatora sieci wodocigowej w Rzeszowie. Raport badawczy IBS PAN nr 11B/2007, Warszawa 2007.
2. Studziski J., Karczmarska D., Popek J.: 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 2005, 117-128.
3. Studzinski J.: Zastosowanie danych z monitoringu w systemie zarzdzania miejsk sieci
wodocigow. Studia i Materialy PSZW (W. Bojar, red.) tom 9, PSZW Bydgoszcz 2007,
154-164.
4. Studzinski J., Straubel R.: Optymalizacja i sterowanie miejskiej sieci wodocigowej na
podstawie modeli matematycznych. Studia i Materialy PSZW (W. Bojar, red.) tom 10,
PSZW Bydgoszcz 2007, 181-191.
5. Bogdan L., Studzinski J.: Modeling of water pressure distribution in water nets using the
kriging algorithms. In: Industrial Simulation Conference ISC’2007 (J. Ottjes and H.
Vecke, eds.), June 11-13, 2007, Delft, TU Delft Netherlands, 52-56.
6. Studzinski J., Bogdan L.: Application of kriging algorithms for environmental and
engi-neering parameters approximation. In: O. Hryniewicz, J. Studzinski, M. Romaniuk (eds.)
Environmental Informatics and Systems Research, EnviroInfo’2007 Conference, Warsaw, 12-14 September 2007, Vol. 1, Shaker Verlag Aachen, 185-192.
7. yła A.: Opracowanie algorytmów obliczeniowych do wykrywania stanów awaryjnych i nieszczelnoci sieci wodocigowej. Raport badawczy IBS PAN nr 4B/2007, Warszawa 2007.
COMPUTER AIDED MANAGEMENT OF MUNICIPAL WATERWORKS USING THE MONITORING AND NUMERICAL MAP SYSTEMS
Summary
The last years are the period of introducing monitoring and numerical map pro-grams into the Polish municipal waterworks. Usually they are the propro-grams working independently and the data which they generate are used by different waterworks departments also independently without any cooperation between them. In the wa-terworks in the Polish city Rzeszow some research projects have been started in the recent time with the goal to integrate these programs into the form of a complex in-formation system that could support the management of the whole enterprise. Espe-cially the computerization of water and wastewater networks is the aim of this inves-tigation which are the key objects of each waterworks.
Keywords: communal water and wastewater networks management, computer decisions making systems, GIS programs, monitoring systems
Jan Studzinski
studzins@ibspan.waw.pl
Instytut Bada Systemowych PAN ul. Newelska 6, Warszawa
