Czasopismo | GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA | Rocznik 2019 - zeszyt 6

Wykorzystanie otwartego oprogramowania w budowie systemu GIS, modelowaniu hydraulicznym sieci wodociągowej oraz jej bilansowaniu, na podstawie danych z monitoringu

Using the Open Source software in building GIS systems, hydraulic modeling of water supply network with balancing of its sectors, based on data from SCADA monitoring

10.15199/17.2019.6.2

nr katalogowy: 120870
10.15199/17.2019.6.2

Streszczenie

System Informacji Geograficznej w Wodociągach i Kanalizacji w Opolu został stworzony samodzielnie przez pracowników Przedsiębiorstwa, przy wykorzystaniu otwartego oprogramowania w zakresie przestrzennych baz danych oraz oprogramowania typu GIS. Już od 10 lat system ten pełni funkcję głównego źródła informacji o sieciach wodociągowo-kanalizacyjnych jak i pozostałych danych, bezpłatnie pozyskiwanych z baz z Ośrodków Dokumentacji Geodezyjnej. Początkowo jedynym źródłem informacji o sieciach wod-kan były dane powykonawcze przetrzymywane w archiwach technicznych Spółki. To one oraz wiedza pracowników, posłużyły jako główne źródła danych branżowych, niezbędnych do uzupełniania bazy systemu GIS. Wychodząc z założenia, że najważniejszą częścią każdego systemu informatycznego są wiarygodne dane, duża waga została przywiązania do weryfikacji geodezyjnej dokumentacji powykonawczej poprzez poszczególne działy Przedsiębiorstwa, bezpośrednio zarządzające sieciami wod-kan. Pozwoliło to na wyeliminowanie wielu błędów i nieścisłości, przez lata nagromadzonych na mapach analogowych. Uwidoczniło również niedoskonałości pomiarów geodezyjnych, które nie zawsze wykonywane były zgodnie z prawem. Niewystarczająca dokładność jak i szczegółowość obsługi geodezyjnej świadczonej na rzecz WiK w Opolu jest obecnie niwelowana poprzez zatrudnienie etatowych geodetów. System GIS, działający w środowisku LAN Spółki, został oparty o architekturę klient-serwer, zapewniającą centralizację i spójność przetwarzanych danych. Z systemu mogą korzystać nie tylko użytkownicy sieci wewnętrznej. Dzięki zastosowaniu tabletów przemysłowych, odpornych na warunki atmosferyczne i wyposażonych w odbiorniki GPS, mobilna mapa numeryczna dostępna jest również dla załóg terenowych, zapewniając im ciągły dostęp do pełnych danych o sieciach uzbrojenia terenu miasta Opola. Posiadanie szczegółowych i sprawdzonych danych o sieciach wodociągowych pozwoliło na samodzielną budowę modelu hydraulicznego sieci wodociągowej miasta Opola. Dzięki integracji systemu GIS z bazą sprzedaży wody, zależności pomiędzy wskazaniami modelu a danymi z monitoringu sieci wskazywały na wysoki współczynnik korelacji, zarówno pod kątem badanych ciśnień, przepływów jak i składu chemicznego wody. Dzięki rozbudowie monitoringu sieci wodociągowej, dzielącej miasto Opole na 10 sektorów wodociągowych, możliwym stało się bilansowanie poszczególnych stref sieci, pod kątem konsumpcji miesięcznej, dobowej, a w szczególności godzinowej, która posłużyła do analizy tzw. przepływów nocnych, uwidaczniających potencjalne awarie na sieci w poszczególnych strefach.

Abstract

The geographical information system in the Water Supply and Sewerage System in Opole (Wodociągi i Kanalizacja w Opolu) was created independently by the employees of the Enterprise, using Open Source software. For the last 10 years, this system has been the main source of information for water supply and sewage networks in Opole area, as well as for other geographic data, costless obtained from District Documentation Centres of Geodesy and Cartography, such as GESUT (Geodetic Records of the Terrain Armament Networks), EGiB (Records of Lands and Buildings) or BDOT (Topographic Data Base). At the beginning the only sources of information about water and sewage networks were paper archives diagrams, descriptions of data-processing, and the knowledge of our managers and engineers. They were also the main sources of data, necessary to fill in the GIS system database. Thanks to the appropriate structure of the GIS system, it has become possible to make it available to the wild range of the Company’s employees, with using the open source GIS software (QGIS) as a form of the numeric map. In our opinion the most important part of any IT system is a reliable data, a lot of attention has been paid to verification of geodetic documentation by particular sections of the our Enterprise, directly managing the water and sewage networks. This process allowed to eliminate many errors and mistakes accumulated on the paper maps, over many years. It also showed that the imperfections of land survey measurements, not always perform in accordance with the law. This inadequacies are currently eliminated by employing full-time surveyors, whose main tasks are high-quality land survey service and detailed registration of water and sewage networks, according not only to the current requirements of Polish land survey law, but also the GIS system and our operational services.The main components of the Open Source software, used to build our GIS system are: • PostgreSQL – database with the PostGIS and pgRouting extensions. • QGIS – application (Quantum GIS) to support the numeric map. • EPANET – a program for computer simulations of hydraulic water. Our GIS system is operating in the LAN network environment inside the company, and it is based on a client-server architecture, ensuring centralization and consistency of the processed data. Not only the users of the internal LAN network are able to use the GIS system – thanks to the use of rugged tablets, resistant to the weather conditions and equipped with GPS receivers a mobile digital map is also available for field crews, allowing them to continuously access to all information of underground networks in the city of Opole. Having detailed and verified data of water supply networks allowed us to make a hydraulic model of the water supply network of the Opole city. Thanks to the integration the GIS system (storing ‘skeleton’ of the water supply networks) with the water sales database (including the spatial location of our clients), the relationship between the model’s indications and network monitoring data indicated a high correlation coefficient, for the pressure, flow and chemical composition of water. All of data necessary for hydraulic water modeling, such as pumps and their curves, tanks, valves, tanks or control instructions (reproducing automatic network steerage), are stored in the GIS database. All hydraulic calculations are performed using the EPANET calculation engine. Thanks to the expansion of water supply network monitoring, dividing city water network into 10 water supply sectors, it is now possible to balance individual zones of the water network, in terms of monthly, daily and especially nightly water consumption, where we can now analyze the nightly water flows in each zone, showing a potential breakdowns on the network in individual zones. The comparison of water consumption with water sales in each sector, allows us to identify zones in which water losses are the biggest and take appropriate steps to eliminate hidden water leaks, which can’t be observed visually.

Słowa kluczowe

Keywords

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 120870 "Wykorzystanie otwartego o..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - e-zeszyt (pdf) 2019-6 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	30.00 zł

Prenumerata

GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

360.00 zł

GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - papierowa prenumerata roczna	432.00 zł brutto 400.00 zł netto 32.00 zł VAT (stawka VAT 8%)
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

474.00 zł

GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	552.00 zł brutto 511.11 zł netto 40.89 zł VAT (stawka VAT 8%)

552.00 zł

Zeszyt

2019-6

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma