Цифровизация ЖКХ на примере Якутского Водоканала с использованием ZuluGIS

Цифровизация ЖКХ на примере Якутского Водоканала с использованием ZuluGIS

Авторы: 
Севергин Василий Юрьевич - Начальник ПДС АО «Водоканал» г. Якутск
Елин Сергей Николаевич – главный инженер «СП «Гражданская защита» г. Миасс
Плеханов Глеб Олегович – ведущий инженер программист «СП «Гражданская защита» г. Миасс

В последние годы цифровизация стала ключевым направлением в различных отраслях экономики и социальной сферы. Одним из инструментов, способствующих эффективной цифровизации, является использование геоинформационных систем (ГИС). В данной статье рассматривается применение ZuluGIS — мощной картографической платформы для работы с пространственными данными — в контексте цифровизации процессов контроля, управления и планирования в жилищно-коммунальном хозяйстве (ЖКХ).

Введение

Рассматриваемый опыт цифровизации ЖКХ на примере Якутского Водоканала охватывает все аспекты деятельности предприятия включая:

• электронную карту сетей водоснабжения, теплоснабжения и водоотведения, электросетевого хозяйства;
• инвентарный учет сетей и объектов (насосные, колодцы, технологическое оборудование, запорная арматура);
• контроль учетных данных по потребителям и связь с бухгалтерией 1С;
• гидравлические расчеты;
• автоматизацию работы диспетчерской службы по управлению и учету ремонтных работ;
• работу диспетчерской службы по планированию и оповещению об отключениях;
• диспетчеризацию «онлайн» по контролю основных параметров водоснабжения с функцией дистанционного управления.

Программное обеспечение на базе ядра ZuluGIS и цифровизация ЖКХ

В Якутском Водоканале предприятием ООО «СП «Гражданская защита» г. Миасс www.spgz.ru в 2023 г. внедрен в эксплуатацию информационно программный комплекс на базе ядра ZuluGIS / ZuluServer, обеспечивающий цифровизацию с учетом специфики предприятия.

Структура комплекса
 Комплекс обеспечивает: оперативный доступ руководителей и специалистов управления к текущей, паспортной и аналитической информации по инженерным сетям водоснабжения и водоотведения; оптимизацию планирования ремонтных работ на инженерных сетях. Используемые библиотеки ZuluXTools и ZuluNetTools позволяют разрабатывать дополнительные приложения на базе электронной карты Zulu в популярных средах разработки, таких как Borland, Delphi, Microsoft Visual Basic, Microsoft Visual C++, Microsoft Access и др

Комплекс включает в себя следующие составляющие:

• Ядро ZuluGIS / ZuluServer – используется в качестве универсального хранилища электронной карты с возможностью выполнения гидравлических расчетов и моделирования аварийных ситуаций на инженерных сетях. Расчеты выполняются с использованием библиотеки ActiveX ZuluXTools и  ZuluNetTools. 
• База данных – в качестве базы данных электронной карты Zulu и баз данных «онлайн» технологических параметров используется PostgreSQL. Обмен с АСУТП Водоканала происходит на уровне баз данных. Обмен с 1С происходит по протоколу RestAPI. Данные коммерческого учета считываются из системы ЛЭРС Учет посредством API функций. 
• Паспорт инженерных сетей – программное обеспечение с электронной картой на основе функционала ZuluGIS, дополненное возможностями ведения инвентарного учета инженерных сетей, объектов и оборудования. Дополнительно на карте выводятся данные контроля (мониторинга) технологических параметров АСУТП. 
• Журналы диспетчера – программа для автоматизации работы диспетчеров инженерных сетей водоснабжения и водоотведения. Программа предназначена для ведения электронных журналов и автоматизированной рассылки оповещений и обзвона. Программа использует карту в части выполнения моделирования на инженерных сетях (поиск отключаемых абонентов). Данные по абонентам (адрес, телефоны, email) импортируются из базы 1С и др. 
• Мобильный инспектор – в программе используется карта ZuluGIS для ввода заявок на работы по абонентам и распределения зоны ответственности инспекторов. Мобильное приложение инспектора – в программе на базе Android автоматизирована работа инспекторов для взаимодействия с комплексом и ввода актов о выполненных работ, фотоснимков показаний приборов. 
• ZuluGIS Online/ZuluGIS Mobile – стандартный функционал Zulu, используется в работе для просмотра информации по электронной карте на выездах. В структуре карты используются метки позволяющие вносить пояснения, уточнения, привязку фото с места аварии или при эксплуатации сетей (например при обходе и осмотре сетей).
• Рабочие места специалистов (АРМ специалистов) с программным обеспечением комплекса в подразделения предприятия Якутского Водоканала предназначены для работы с комплексом и просмотра отчетов. 
• Рабочие места специалистов (АРМ удаленных филиалов) Якутского Водоканала, позволяющие работать с данными комплекса в городах Верхневилюйск и Покровск и оперативно обмениваться информацией в условиях холодного климата. 

Предприятие ООО «СП «Гражданская защита» г. Миасс www.spgz.ru занимается разработкой и внедрением комплексов на предприятия ЖКХ с учетом специфики предприятия и всех пожеланий, направленных на сокращение и экономию материальных/трудовых ресурсов при качественном водоснабжении населения. На сегодня функционал комплекса дополняется модулями контроля учета материалов и формирования плана ремонтов на основе анализа данных.

Состав, основные функции и технические характеристики рассматриваемого комплекса Якутского Водоканала

• схема города и городская застройка: микрорайоны, улицы, здания;
• сети холодного водоснабжения (источники, трубопроводы, колодцы, запорная арматура, гидранты, абоненты/потребители);
• сети теплоснабжения (транзитные участки сетей в условиях холодного климата);
• сети водоотведения (коллекторы напорные и безнапорные, канализационные колодцы, запорная арматура напорной канализации, абоненты);
• деталировки и технологические схемы объектов;
• слои с tile-серверов OpenStreetMap, 2ГИС.

Программное обеспечение комплекса, разработанное компанией ООО «СП «Гражданская защита» г. Миасс с использованием ядра ZuluGIS и библиотек ZuluXTools и NetTools.

Компанией ООО «СП «Гражданская защита» г. Миасс разработаны сервисные приложения для обмена со сторонними базами данных, менеджеры по контролю и приему данных с АСУТП, сервисы по обмену информацией между подразделениями. Ниже приведено описание разработанного клиентского программного обеспечения для работ специалистов с общей информацией комплекса.

«Паспорт инженерных сетей»

В программе «Паспорт инженерных сетей» содержится карта инженерных сетей с учетом данных инвентарного учета (. Отображение паспортных данных по инвентарным карточкам в виде карточек, таблиц, тематических раскрасок, надписей на карте выполняется с учетом привязки к местоположению на электронной карте.

Специалистами предприятия выполняется в таблицах учет всех сетей по инвентарным номерам, технологического оборудования водоузлов и насосных станций. К инженерным сетям и оборудованию привязываются ссылки папки архива исполнительной документации, паспортных данных по инвентарным карточкам, технологические схемы водоузлов и насосных станций, деталировки камер и колодцев.

Специалисты плановой службы ведут учет карт порывов и ремонтов. Выполняется моделирование аварийных ситуаций с получением списка адресов, попадающих под отключение, в том числе контактных данных по юридическим лицам, получаемых из базы биллинга (например 1С).

На электронной карте отображаются основные технологические данные (давление, расход и температура). Формируется баланс на основе данных 1С и данных коммерческого учета.

В программе «Паспорт инженерных сетей» также отображаются на карте данные контроля (мониторинга) технологических параметров АСУТП

«Параметры объектов»

Сервисная программа «Параметры объектов» обеспечивает прием данных с существующих систем контроля и автоматизации с объектов - насосных, канализационных станций, очистных сооружений и позволяет в режиме «онлайн» контролировать работу водоснабжения города.

Выполняется интеллектуальный контроль (контроль заданных границ) работы оборудования в целом по предприятию. Обеспечивается прием данных от системы коммерческого учета - ЛЭРС учет (расход и объем отпускаемой воды потребителю, учет газа на локальных котельных, параметры теплоносителя, электроэнергия и др.).

Просмотр данных доступен в Архиве которые хранятся в базе данных от 3 лет. Специалистами в г. Якутске просматриваются данные с удаленных объектов (г. Верхневилюйск и г. Покровск).

Диспетчер или оператор посредством программы управления – может дистанционно управлять оборудованием (изменение уставок работы оборудования, например по давлению нижний и верхний предел давления, по времени или частоте, аварийное отключение оборудование).

«Журнал диспетчера»

В программе «Журнал диспетчера» выполняется работа с использованием электронных журналов. Выполняется формирование диспетчерских сводок и отчетов; создание и рассылка телефонограмм, в том числе по планируемым работам и отключениям, оповещение должников.

Диспетчером оперативной службы проводится моделирование аварийных ситуаций, автоматическое формирование списков переключаемой запорной арматуры для локализации аварии. Формируются списки на оповещение с учетом данных из договора по потребителям (база данных 1С).

На электронной карте отображаются данные о текущих отключениях. Производится автоматизированная рассылка исходящих телефонограмм c использованием электронной почты и обзвон по телефонам.

«Мобильный инспектор»

Мобильный инспектор - предназначен для автоматизированного процесса организации и работы инспекторов, занимающихся приборами учета холодной воды (поверка, осмотр, выбраковка, опломбировка) и контролем состояния инженерных сетей холодного водоснабжения (выявление порывов, несанкционированных врезок и т.д.) с использованием мобильного приложения на базе Android. В программе предусмотрен ввод и редактирование заявок по абонентам (юридическим и физическим лицам) на осмотр, браковку, поверку и опломбировку приборов учета, контроль выполнения работы каждого инспектора.

Также в программе формируются акты, прикрепляются различные фотографии приборов учета с показаниями и выполняется электронный документооборот. Поступление заявок на осмотр и опломбировку возможен с сайта компании или по телефону.

Преимущества цифровизации с использованием ZuluGIS

Выбор использования ZuluGIS был обусловлен удобством интерфейса, многопользовательской работой и широкими возможностями интеграции с другими системами, в том числе при обмене картографическими данными между предприятиями ЖКХ г. Якутска.

Внедренный в эксплуатацию в подразделениях Якутского Водоканала –информационно программный комплекс на базе ядра ZuluGIS / ZuluServer обеспечивают максимальную цифровизацию ЖКХ и обеспечивает:

• координацию всех служб предприятия путем обеспечения единого централизованного хранения данных.
• повышение точности принятых решений благодаря доступу к актуальной информации;
• ускорение процессов сбора и анализа данных;
• сокращение издержек и затрат на управление ресурсами за счет оптимизации процессов и как следствие сокращение время на принятие важных управленческих решений по своевременному реагированию на аварийные/предаварийные ситуации;
• контроль работы оборудования с привязкой местоположения на карте ZuluGIS, в том числе контроль удаленных объектов (Верхневилюйск, Покровск и др.);
• синхронизацию баз данных с АСУТП, Лэрс Учет и с данными 1С (учет оборудования/материалов, договора и расчетные данные).
  Примечания: в качестве баз данных энергосбытового учета могут использоваться и другие, например база Omnius; данные по АСУТП могут считываться c OPC серверов или с использованием модемов GPRS.

Надежность и бесперебойная работа комплекса обеспечивается за счет резервирования и репликации базы данных. В комплексе используется преимущественно Российское программное обеспечение. Работа программного обеспечения ZuluGIS возможна на базе Linux с использованием среды Wine

Заключение

Оптимизация процессов управления приводит к снижению операционных затрат, позволяет сократить расходы на ресурсы, персонал и повысить точность расчетов. Цифровизация позволяет быстрее и качественнее реагировать на обращения граждан. Использование интеллектуальных систем управления (например системы мониторинга и анализа данных) позволяет более эффективно управлять ресурсами, выявлять утечки и оперативно получать информацию о работе технологического оборудования. В целом, цифровизация ЖКХ не только способствует экономии ресурсов и средств, но и улучшает качество жизни граждан, создавая более комфортную и безопасную городскую среду. Внедренный комплекс на предприятии АО «Водоканал» в целом используется специалистами для управления, своевременного контроля и обмена информацией между подразделениями с использованием вышеуказанных приложений на базе ядра ZuluGIS.

Цифровизация является неотъемлемой частью современного общества, и использование таких инструментов, как ZuluGIS, значительно упрощает этот процесс.