Praktické užití objektové technologie v Energetice

Ing. Vladimír Hudec
ARCDATA PRAHA, s.r.o.
Hybernská 24, 110 00 Praha 1
E - mail: vhudec@arcdata.cz

Abstract

New technology ArcGIS is fully based on object-component technology. All extensions of core products have been rebuilt in this technology. The concept of storing data is also new. Now the data are not rows and columns in table, but in terms of object view they are objects (e.g. electric line, switch, transformer), which have some properties, behavior and relationships among them. Application logic has moved from application level to database level and is independent on client, which access the data. It is possible to model geometry network directly in database through specifying participating features and defining connectivity rules. Well-modeled network then represents real utility network and allows perform variety of traces and simulate model situations without changing real data in database.

Abstrakt

Nová technologie ArcGIS je plně založena na komponentně objektové technologii. Také rozšíření a nadstavby základních produktů byly přeprogramovány v tomto duchu. I způsob uložení dat je nový. Na data už není pohlíženo jako na řádky a sloupce v tabulce, ale v pojetí objektového pohledu na věc, jako na jednotlivé objekty (úsek vedení, spínač, transformátor), které mají určité vlastnosti a chování, ale hlavně jsou tyto objekty nahlíženy v širším kontextu vazeb mezi nimi. Logika takto uložených dat se přesunula z úrovně aplikační na databázovou a není tedy závislá na klientu, který k datům přistupuje. Přímo v databázi je nyní též možné modelovat geometrické sítě stanovením účastnících se objektů a definicí pravidel propojitelnosti mezi nimi. Správně namodelovaná síť pak reprezentuje skutečnou rozvodnou síť a umožňuje nad ní provádět nejrůznější trasovací úlohy a vytvářet různé modelové situace bez zásahu do skutečných dat v databázi.

ArcGIS - o krok blíž k distribučním společnostem

Nová technologie ArcGIS je plně založena na komponentně objektové technologii. Také rozšíření a nadstavby základních produktů byly přeprogramovány v tomto duchu. I způsob uložení dat je nový. Na data už není pohlíženo jako na řádky a sloupce v tabulce, ale v pojetí objektového pohledu na věc, jako na jednotlivé objekty (úsek vedení, spínač, transformátor), které mají určité vlastnosti a chování, ale hlavně jsou tyto objekty nahlíženy v širším kontextu vazeb mezi nimi. Logika takto uložených dat se tedy přesunula z úrovně aplikační na databázovou a není tedy závislá na klientu, který k datům přistupuje. Přímo v databázi je nyní též možné modelovat geometrické sítě stanovením účastnících se objektů a definicí pravidel propojitelnosti mezi nimi. Správně namodelovaná síť pak reprezentuje skutečnou rozvodnou síť a umožňuje nad ní provádět nejrůznější trasovací úlohy a vytvářet různé modelové situace bez zásahu do skutečných dat v databázi.

Navíc firma ESRI poskytuje zdarma ke svým produktům objektové datové modely pro základní oblasti možného využití GIS. Z těchto modelů jde jednoduše vygenerovat strukturu databáze a tu pak pomocí importních nástrojů naplnit uživatelskými daty. Nad těmito modely postupně vznikají další produktové nadstavby, které poskytují speciální nástroje pro určitou oblast nasazení GIS. Tyto nadstavby již nevytváří firma ESRI sama, ale má pro jejich tvorbu partnery, kteří jsou specialisty pro tu kterou oblast.

Obr. č. 1 - ArcFMshot.gif

Pro oblast energetiky je již od roku 1986 takovým partnerem firma Miner & Miner. Tato firma své bohaté praktické zkušenosti z expertní a konzultační činnosti vložila nejprve do nadstavby ArcFM nad produktem ARC/INFO 7.x a nyní s příchodem nové technologie ArcGIS 8 uvedla na trh svou sadu produktů ArcFM 8, které plně využívají výhod objektové technologie a nového objektového datového formátu Geodatabase.

ArcFM 8.1 - nadstavba pro distribuční společnosti

Obr.č.2 - ToolBar.gif

ArcFM není samostatná aplikace. Své nástroje poskytuje prostřednictvím grafických rozhraní aplikací ArcMap a ArcCatalog ve formě speciálních nástrojových lišt a přidaných voleb v menu. V následující části táto kapitoly bude podán podrobnější popis těchto přidaností.

Atribute Editor

Atribute editor poskytuje jednoduchou cestu k prohlížení a vytváření vazeb a umožňuje uživateli nastavit hodnoty atributů před tím, než je nový objekt vložen do mapy. Hodnoty neodpovídající doméně pro dané pole jsou zvýrazněny červeně. Při prohlížení vybraných prvků může uživatel jednoduše vyvolat šikovné menu pro lokalizaci nebo zvýraznění jednoho nebo skupiny prvků.

Features záložka

ArcFM poskytuje v tabulce obsahu (TOC) záložku, ze které uživatel vybírá prvky, přednastavuje hodnoty atributů a vybírá uživatelské nebo systémové favorites. Dále je možné pomocí záložky features definovat složené favorites, které obsahují vícero prvků, které by mohly být vloženy i jednotlivě. Tak například favorites servisní vedení by mohl obsahovat spojku, vlastní vedení a port pro měřící přístroj. Tato funkcionalita zkracuje editační čas.

Map Production

Tento nástroj umožňuje uživateli definovat sadu map pro tisk. Definice mapových vrstev, měřítko a mapové elementy se určí výběrem příslušných page templates a stored display. Dále je možné vybrat polygony (např. mapové listy), a podle nich vytvořit sady map, případně je uložit pro jejich opakované využití. Před tiskem je možné zkontrolovat v náhledu konečný vzhled mapových výstupů. Poslání tiskové úlohy na tiskárnu je možné naplánovat na určitý datum a hodinu.

Nástroj QA/QC

Nástroj QA/QC (zajištění/řízení kvality) v ArcFM zajišťuje integritu databáze a sleduje každý prvek do ní přidaný. Nástroj QA/QC je přístupný v rozhraní Attribute Editoru pro kontrolu prvků na základě pravidel geodatabáze a zajišťuje spolehlivost dat pro budoucnost. Spolehlivost dat pro budoucnost ze zajistí jedině tak, že uživatel ověří správnost všech prvků přidaných do databáze. Výstupem provedené kontroly je výpis všech kontrolovaných prvků společně s informací o jejím výsledku. Tento výpis může být vytisknut nebo uložen do souboru.

Dotazy a analýzy

ArcFM umožňuje uživateli procházet data a získávat potřebné informace různými způsoby. Uživatel může buď ukázat na prvek přímo v mapě pomocí identifikačního nástroje ArcMapu a zjistit jeho atributy, nebo vyhledat prvky, které mají určité vlastnosti nebo atributy, prověřit všechny atributy určité vrstvy a samozřejmě přímo v mapě měřit vzdálenosti. Další rychlou možností, jak procházet prvky v mapě jsou plovoucí popisky (MapTips), automaticky se objevující ve chvíli, kdy uživatel zastaví kurzor myši nad určitým prvkem.

Nástroj ArcFM Locator poskytuje další možnosti (primary display field, souřadnice XY) lokalizace prvků v mapě. Navíc tento nástroj poskytuje další funkcionalitu jako je nazoomování, zvýraznění nebo přidání prvku mezi vybrané.

Page Templates

Šablony výkresů, vytvořené v módu ArcMapu výkres, jsou uloženy v databázi pro snadný přístup ostatních uživatelů. Uživatel si pak může vybrat jednu z těchto šablon bez nutnosti otevřít nový mapový dokument.

Stored Displays

Tento nástroj umožňuje uživateli nastavit standardní symboliku pro mapové vrstvy a uložit toto nastavení v databázi. Tento přístup je lepší než sdílet, případně rozesílat standardní mapový dokument. Stejně jako u šablon výkresů má uživatel i tady možnost vybrat si novou kolekci mapových vrstev i s jejich symbolikou bez nutnosti otevírat nový mapový dokument.

Favorites

Favorites prvky poskytují efektivní cestu jak řídit a editovat často používané prvky. Administrátor může nastavit nejrůznější favorites v ArcCatalogu a uživatelé k nim pak v ArcFM přistupují přes záložku Features. Přes stejnou záložku mohou také vytvářet favorites vlastní.

Složené prvky

Složené prvky pomáhají uživatelům efektivně přidávat skupiny prvků. V oboru energetiky mohou například umísťovat celé rozvodné skříně nebo části elektrických stanic, které uvnitř obsahují sběrnice, spínače a pojistky. Pro tyto složené prvky ArcFM umožňuje nastavit hodnoty atributů pro každý prvek a poté vložit celek do mapy jedním ťuknutím myši.

Obr.č.3. - EIStation.gif

Síťové analýzy

Analyzátory sítí v ArcFM jsou kolekcí trasovacích úloh. Tyto trasovací úlohy doplňují úlohy poskytované rozhraním ArcMapu (jako najdi propojené, trasuj po směru toku, trasuj proti směru toku, najdi smyčky apod.) o možnosti provádět trasovací úlohy, které jsou specifické pro daná data. Trasovat je možné data libovolné verze včetně editační transakce.

Komponenta trasovacích nástrojů obsahuje trasování pro:

Documents

Nástroj Dokuments kombinuje funkcionalitu prostředí Stored Display a Page Templates. Tento nástroj ukládá vícenásobné mapové vrstvy v určitých uživatelem definovaných šablonách výkresů. Uživatelé si mohou vybrat novou množinu mapových vrstev spolu s určitou šablonou výkresu bez nutnosti otevřít nový mapový dokument.

Další doplňkové produkty

Společně s ArcFM firma Miner & Miner nabízí ještě další produkty, které jsou určeny pro speciální činnosti související se správou, řízením a projektováním distribuční sítě. Jejich názvy a stručný popis je podán níže.

ArcFM Viewer

ArcFM, založen na ArcView 8.1, je rychlým a robustním nástrojem pro dotazování a zobrazování geografických dat. Je určen pro ty zaměstnance rozvodných společností, kteří potřebují rychlý a jednoduchý přístup k informacím, které jsou spravovány ArcFM. Pomocí ArcFM Viewru mohou data prohlížet, trasovat nebo dotazovat, což jim pomáhá minimalizovat náklady a optimalizovat investice ve správě a konstrukci svých sítí.

Tento nástroj je také vhodný pro práci v terénu. Na mobilní zařízení se přenese část dat ve formátu Personal Geodatabse. Data upravená v terénu je pak možné naimportovat zpět do hlavní databáze.

ArcFM Conduit System Management

ArcFM Conduit System Management je sada nástrojů pro přidávání, popis a správu podzemních infrastruktur systému rozvodných sítí. Conduit System Management umožňuje definovat příčné řezy (rozložení) výkopů, chrániček, kolektorů a jiných podzemních objektů.

Obr. č.4 - CSM.gif

Designer

Designer poskytuje integrované prostředí pro přípravné konstrukční náčrtky a odhady nákladů na výstavbu sítě. Dále tento produkt nabízí koncovému uživateli nástroje pro řízení zdrojů a řízení prací (ERP/WMS), které poskytují detailní požadavky na provedení určitého úkolu a informace o plánování a cenách materiálů.

DistOps

DistOps je programovatelné rozhraní mezi ArcFM a/nebo produktem Designer a cizí aplikací pro modelování a plánování. DistOps umožňuje přes XML extrahovat model, poslat související prvky a načítat data do analytického nástroje. Obsahuje také standardní šablonu pro CYMDIST od firmy CYME dodávající na trh produkty pro výpočty nad sítěmi.

Responder

Responder je systém pro management chybových stavů a havárií sítí pracující v distribuované architektuře. Hlavní části systému jsou:

Systém nalezne uplatnění především na pracovištích operativního dispečinku sítí. Data a podklady které zpracovává mohou sloužit rovněž pro modelování chybových stavů a nácviku jejich řešení.