Případová studie řešení IS-PD vedení pro společnost ČEPS

| 20. 9. 2018

Společnost ČEPS provozuje, rozvíjí a udržuje elektroenergetickou přenosovou soustavu ČR. Dohromady se stará o 41 rozvoden a více než 5 600 km linek. Zajišťuje přenos elektřiny mezi výrobci a distributory. Se společností HRDLIČKA spolupracuje již více než deset let na mnoha různých projektech, např. při zaměření a správě provozní dokumentace páteřních linek přenosové soustavy VVN, na vyhotovení podkladů pro realizaci projekčních a investičních akcí s následným zaměřením a dokumentací nových či rekonstruovaných linek, při tvorbě dokumentace rozvoden, na vyhotovování GP věcných břemen včetně uzavírání smluv s vlastníky, na zajištění územně analytických podkladů včetně výdejního portálu.

Obecný popis projektu IS-PD (Informační systém provozní dokumentace vedení)

Společnost ČEPS investovala v posledních letech nemalé prostředky do tvorby a oprav dat provozní dokumentace vedení s cílem mít úplnou a aktuální dokumentaci ke všem částem přenosové soustavy. Rozsah a formu provozní dokumentace určuje interní technická norma TN/45, která rozděluje dokumentaci na 3 základní části. Technická část obsahuje detailní technická data všech zařízení včetně výkresové dokumentace a jejich umístění na vedení. Geodetická část obsahuje mapové podklady (např. technickou mapu) a další výsledky geodetické činnosti (např. zaměření průhybů vodičů). Dokladová část obsahuje mimo jiné dokumenty ze správních řízení, smlouvy, protokoly atd.

Obr. 1. Mapové okno systému IS-PD (úvodní obrazovka)

Historicky byla tato dokumentace vedena výhradně v souborové podobě a převážně aktualizována přímou editací binárních souborů mimo informační systémy. Kompletní dokumentaci přenosové soustavy tak tvořily tisíce souvisejících grafických i negrafických dokumentů, které ale nebyly vzájemně provázány. Vzhledem k tomu, že dokumentace byla členěna po jednotlivých linkách vedení, docházelo v místech souběhů linek k duplicitní nebo i vícenásobné evidenci stejných dat. Všechny tyto aspekty komplikovaly nejen proces aktualizace dat, ale i provádění komplexních analýz nad daty z více vedení. Např. vyhledání všech stožárů určitého typu, na kterém je nainstalován izolátorový závěs určitého typu, nebylo zcela triviální. V neposlední řadě stávající způsob vedení provozní dokumentace komplikoval i výměnu dat s ostatními interními i externími systémy. Provozní dokumentace byla v prostředí ČEPS přístupná prostřednictvím webové aplikace MAWIS, která sice splňovala stávající požadavky uživatelů, nicméně díky starší technologii bylo čím dál složitější realizovat její další rozvoj. Na základě závěrů Studie proveditelnosti změny způsobu vedení provozní dokumentace byl v roce 2016 zahájen projekt Informační Systém Provozní Dokumentace (IS-PD). Jeho hlavním cílem bylo:

  • Harmonizace, zpřesnění dat především technické části provozní dokumentace, odstranění duplicitních dat a migrace do prostředí RDBMS.
  • Návrh a implementace systému pro správu provozní dokumentace.
  • Návrh a implementace rozhraní na další interní i externí systémy (SAP, eSada, SGS, UtilityReport, UAP, eVKV).
  • Návrh a implementace mapového klienta IS-PD, který by nahradil systém MAWIS a zároveň poskytl GIS infrastrukturu využitelnou i v dalších mapových aplikacích ČEPS.

IS-PD nyní disponuje nástroji pro poskytování informací autorizovaným uživatelům o jednotlivých objektech přenosové sítě s možností vytváření velmi komplexních dotazů napříč přenosovou soustavou. Velmi důležitou vlastností IS-PD je aplikační podpora celého procesu aktualizace, který je systémem IS-PD řízen a monitorován. Data k aktualizaci jsou vydávána v rámci investičních akcí pouze autorizovaným externím zpracovatelům se souhlasem odpovědných pracovníků společnosti ČEPS. Aktualizovaná dokumentace je vrácena zpět přes grafické rozhraní IS-PD formou návrhů na změnu. Data jsou na vstupu systémem validována a následně (jsou-li formálně v pořádku) vstupují do schvalovacího řízení, kde odpovědný pracovník ČEPS za konkrétní investiční akci změnu potvrdí nebo reklamuje.
Autorem systému IS-PD je společnost Intelis a dodavatelem GIS komponent je společnost Hrdlička spol. s r. o. Obě firmy jsou součástí podnikatelské skupiny Hrdlička Group.


Obr. 2. Schéma zapojení technologie Esri do systému IS-PD.

Popis zapojení GIS

Zjednodušené schéma na obrázku 2 znázorňuje základní bloky systému IS-PD. V produkčním prostředí jsou jednotlivé serverové komponenty sdruženy pod samostatné loadbalancery pro zajištění vyšší dostupnosti.

Strukturovaná data IS-PD jsou uložena ve třech databázích:
– DB IS-PD je hlavní aplikační databáze IS-PD.
– DB RUIAN je Geodatabáze ESRI Enterprise pro uložení dat Registru územní identifikace, adres a nemovitostí. Data RUIAN jsou aktualizována na denní bázi nástrojem VFR Import Advanced od společnosti ArcData. Dále jsou vypublikována na ArcGIS serveru prostřednictvím mapových služeb. V mapových klientech reprezentují zjednodušenou katastrální mapu a mapu administrativního rozdělení ČR. Prostřednictvím REST rozhraní GeocodeSOE se data používají v mapových klientech pro fulltextové vyhledávání.
DB ISPDGEO je Geodatabáze ESRI Enterprise pro uložení prostorových dat ISPD. DB ISPDGEO obsahuje dvě logické skupiny tříd (FeatureClass). První skupinou jsou třídy, jejichž Business Logiku řídí aplikace ISPD (např. Vedení, Úsek vedení, Stožár). Tato data jsou automaticky aktualizována pomocí geoprocessingových služeb, kdykoliv dojde ke změně relevantních atributů u příslušného objektu v ISPD.
Druhou skupinou jsou třídy, které nejsou předmětem evidence ISPD, ale používají se v různých doplňkových mapách (např. data optotras, data rozvojových záměrů, data námrazových oblastí, data AOPK, data přepravních tras transformátorů). Tato data jsou aktualizována dle režimu aktualizace zdrojových dat.
Centrální komponentou GIS architektury je ArcGIS server, poskytující celou řadu služeb v rámci GIS infrastruktury. Publikace vektorových dat je realizována technologií Map Services a např. pro objekty, jenž jsou předmětem ISPD jsou data poskytována dynamicky. Publikace rastrových geodat (rastrová Základní mapa ČR ČÚZK, Ortofoto České republiky) je realizována rastrovým katalogem. Pro každou Image Service byla pro zrychlení odezev vytvořena Tile Cache alespoň na části měřítkové řady (do 1:1000). Pro větší měřítka je obsah poskytován dynamicky. Kromě standardních geoprocessingových služeb (např. tiskové služby) bylo nutné vytvořit 13 projektově specifických geoprocessingových služeb pro editaci prostorových dat ISPD technologií ArcPy.

Mapový klient IS-PD

Mapový klient IS-PD je samostatný modul systému IS-PD pro vizualizaci objektů přenosové soustavy nad mapou. Obsahuje kompletní sadu Lokalizační nástrojů pro vyhledání objektů IS-PD (např. Vedení, Stožár na vedení, Optická trasa), souvisejících objektů (např. Rozvodna, Rozvojový záměr) a lokalizačních nástrojů nad RÚIAN. Po úspěšné lokalizaci je vždy zobrazen Detail objektu, jenž nabídne uživateli přehled základních parametrů objektu s možností prokliku do informačních systémů, kde jsou data spravována (zatím IS-PD nebo Veřejný dálkový přístup RÚIAN).

Obr. 3. Karta detailu v tabulkové části Prvků přenosové soustavy IS-PD s možností přechodu do mapového okna.

Další nástroje mapového okna jsou více méně standardem každého mapového klienta: Tisk, Informace o objektu, Měření, Výběr podkladové mapy, Výběr mapové kompozice nad vybranou podkladovou mapou. Cílem při návrhu bylo maximálně využít existující standardní komponenty vývojového prostředí, nicméně funkční požadavky uživatelů na funkcionalitu výrazně determinovaly způsob implementace a v konečném důsledku došlo k přepsání standardních komponent (ESRI widgets). Právě z těchto důvodů nemohl být mapový klient jednoduše sestaven v prostředí Web AppBuilder a bylo rozhodnuto, že mapový klient IS-DP bude vyvíjen jako zákaznická aplikace pomocí ArcGIS API for JavaScript. Zatímco například standardní komponenta Mapové vrstvy byla použita beze změny, grafické rozhraní komponenty Tisk bylo nutné kompletně předělat. Mapové okno je koncepčně interním modulem systému IS-PD, nicméně má dobře zdokumentované rozhraní a je možné ho provolávat z jakékoliv další externí aplikace, provozované v infrastruktuře ČEPS. Některé mapové služby ISPD jsou nyní integrovány v aplikaci SGS, která má využití hlavně pro dispečerské řízení a nepřetržitý provoz. SGS v sobě sdružuje informace o majetku s provozními (toky, poruchy apod.) a meteorologickými informacemi (nejen blesková aktivita, ale např. námraza, radiace, teplota, vítr apod.) v geografickém a časovém kontextu.

Závěr

V současné době se nachází Projekt IS-PD v poslední třetí fázi, která bude dokončena v letošním roce. Z pohledu GIS zbývá dodělat rozhraní na externí GIS systémy, především příprava dat o území (ÚAP) a propagování změn o přenosové soustavě do externího systému pro vyjadřování správce technické infrastruktury k existenci sítí (UtilityReport). Z pohledu dodavatele je projekt úspěšný, protože se daří držet projektové milníky i rozpočet. To ovšem neznamená, že měl projekt v minulosti hladký průběh. Především změna způsobu vedení dokumentace a s tím spojená náhrada nebo zrušení některých kritických dokumentů se zpočátku zdála jako nepřekonatelný problém. Prováděné analýzy technických dat postupně odhalily řadu anomálií v dokumentaci přenosové soustavy, které nebylo jednoduché převést do strukturovaného modelu. Z těchto důvodů docházelo k poměrně častým změnám v datovém modelu, opakované migraci dat a v některých případech také ke změně či rozšíření rozsahu dokumentace. Agilní metodika vývoje navíc vyžadovala ze strany zákazníka enormní součinnost. Nicméně díky erudici a vysokému nasazení technických týmů na obou stranách se podařilo cíle projektu naplnit.

Autoři článku:
Ing. Vladimír Lhoták a Ing. Jan Jiránek – Hrdlička spol. s r. o.
Ing. Ivana Rybáková – Intelis, s.r.o.