Геоинформационная система «Генплан» для нефтехимического предприятия

А.И. Баранчиков, А.Е. Войтишин, С.В. Гришин, Д.Б. Синтенков, И.П. Шора

Решение проблем

Краткие сведения о программной реализации разработки

Создание ГИС «Генплан» на предприятии

PavanTM — cредство создания трехмерных мультимедийных моделей в MapInfo Professional

Автоматизация учетных и управленческих функций в производственной, научной и других областях деятельности человека, базировавшаяся ранее на обработке и представлении символьной (числовой и текстовой) информации, неизбежно должна была привести к необходимости использования в этих процессах зрительных образов. Это объясняется не столько усложнением автоматизируемых функций, сколько естественной потребностью человека оперировать зрительными образами при решении стоящих перед ним задач.

Широкое распространение геоинформационных систем (ГИС) определило их способность совмещать графическое представление совокупности площадных, линейных и точечных объектов карты или плана (схемы), отображающих здания, трубопроводы, дороги, установки и т.д., с хранением в базах данных (БД) атрибутивной информации, описывающей свойства и взаимосвязи этих объектов.

Особенно эффективным является применение ГИС при размещении предприятия на большой территории, когда наравне с числовой и текстовой информацией об объекте важную роль играют и его пространственные характеристики (взаимное расположение относительно других объектов, удаленность, прохождение коммуникаций, подъездных путей и т.д.). Такие особенности характерны для нефтеперерабатывающих заводов, металлургических комбинатов, крупных железнодорожных узлов, муниципальных предприятий и других крупных промышленных региональных предприятий и корпоративных объединений.

Рассматриваемая здесь ГИС «Генплан» имеет дополнительное преимущество — способность объединять и хранить графическую и атрибутивную информацию по объектам в реляционной БД и манипулировать ею в интегрированном виде.

Решение проблем

С внедрением ГИС «Генплан» на вашем предприятии вы навсегда избавитесь от следующих проблем:

• длительные сроки получения различными производственными службами выкопировок из схемы предприятия для получения разрешения на проведение ремонтных и монтажных работ и для осуществления мероприятий по реконструкции производства;
• плохое восприятие схем по причине:
  • некачественного состояния исходных планшетов, вызванного длительным сроком эксплуатации (с учетом постоянного внесения корректировок);
  • малых размеров изображения на планшетах и выкопировках;
  • наличия на планшетах большого количества информации, не имеющей отношения к конкретной решаемой проблеме;
• высокая трудоемкость корректировки планшетов и создания выкопировок ручным способом;
• повторные перерисовки при ошибках ручного внесения изменений в планшетах;
• отсутствие возможности оперативного просмотра схем с рабочего места;
• неточность координат объектов по вносимым изменениям ручным способом.

Предлагаемая ГИС разработана для ОАО «Рязанский нефтеперерабатывающий завод» с использованием БД Oracle 8 и системы MapInfo и предоставляет следующие возможности:

• хранение в единой БД всей графической и атрибутивной информации, представленной на планшетах, а также в проектной документации по соответствующим объектам;
• многопользовательский доступ к БД (возможность одновременной работы нескольких пользователей с БД в соответствии с количеством лицензий на закупленное системное программное обеспечение (ПО) и распределением прав доступа);
• распределение объектов по слоям (по их функциональному назначению) с возможностью работы с выбранными по желанию пользователя слоями;
• добавление, удаление и редактирование графического представления объектов (изменение размеров, формы, точная подгонка координат точек) и их атрибутивной информации;
• ведение нормативно-справочной информации (справочники типов и материалов дорог, материалов труб и зданий и т.п.);
• отображение на дисплее и печать на принтере или плоттере всей схемы, ее отдельных участков или слоев в заданном масштабе;
• оперативное предоставление атрибутивной информации по выбранному на схеме объекту с возможностью ее редактирования и вывода на печать;
• занесение атрибутивной информации для группы однотипных объектов в БД по образцу целевого;
• быстрый поиск расположения объекта (группы объектов) на схеме по атрибутивной информации (наименованию и т.д.) в соответствии с накладываемыми критериями выборки;
• измерение расстояния между двумя и более точками по указанной пользователем траектории, например получение длины трубопровода по его отображению на схеме;
• предоставление доступа к информации в зависимости от имеющихся у пользователя полномочий;
• богатый инструментарий для редактирования графической информации с возможностью точного указания координат отдельных точек объекта;
• быстрая навигация по схеме в соответствии с указанными координатами или по планшетам;
• расположение всей графической информации в единой координатной системе предприятия;
• временная прорисовка границ существующих планшетов;
• ведение хронологии изменений графической и атрибутивной информации;
• экспорт нужных участков схемы в формат *.dxf (AutoCAD), а также экспорт в формат *.wmf (Windows MetaFile);
• импорт участков схемы из формата *.dxf;
• регистрация растрового изображения в качестве подложки.

Перечень задач ГИС «Генплан» может быть расширен по желанию заказчика либо изменен с учетом особенностей функционирования конкретного предприятия.

Предлагаемая ГИС хотя и является самостоятельной, поможет стать ядром более масштабной системы, которая будет обеспечивать дополнительные возможности по автоматизации задач, тем или иным образом связанных с использованием электронных схем предприятия (рис.1).

Учет расположения объектов на местности посредством использования электронной схемы предприятия позволяет более эффективно решать перечисленные задачи. При этом на схеме может поддерживаться дополнительная графическая и атрибутивная информация, учитывающая специфику конкретной службы предприятия.

Краткие сведения о программной реализации разработки

ПО (ГИС «Генплан») разработано с использованием Delphi Pro 5, MapInfo Pro 5.0.1 (дополненной рядом функций, введенных разработчиком), спроектировано на основе единой БД, созданной по технологии «клиент-сервер» на платформе Oracle 8, и располагается на SQL-сервере, где сосредоточена вся обработка данных (как графической, так и атрибутивной информации). Сервер автоматически поддерживает многопользовательский режим доступа к данным.

Пользователь в зависимости от своего статуса получает полный или ограниченный доступ к данным. Например, сотрудники отдела Генплана имеют полный доступ к графической и атрибутивной информации генплана предприятия.

Целостность БД обеспечивается с помощью ограничений и триггеров, которые автоматически отслеживают все изменения, не позволяя производить некорректные модификации данных. Наличие системы централизованного слежения за транзакциями обеспечивает автоматическое восстановление целостности данных при любом сбое компьютеров (например, при случайном отключении питания) во время обновления данных посредством отката (возвращения БД в состояние до начала всех незавершенных транзакций) при следующем старте сервера БД.

Информационная защита обеспечивается как системой управления БД, так и дополнительными средствами ПО разработчика.

Редактирование картографических объектов производится в рамках графической системы MapInfo Professional с использованием специального инструментария.

Таким образом, на вооружении крупных промышленных предприятий может оказаться высокоэффективный инструмент, разработанный на базе новых информационных технологий, который не только позволит реализовывать задачи ведения электронных схем предприятия, но и станет базой для решения значительного класса задач контроля и управления. Это особенно важно при работе с участками производства, представляющими непосредственную потенциальную опасность для окружающей среды, в первую очередь в таких отраслях, как нефтепереработка и нефтехимия.

В настоящее время ООО «ИНФОСТ ПРОЕКТ» выполняет разработку комплекса автоматизированных рабочих мест отдела технического надзора ОАО «Рязанский нефтеперерабатывающий завод» с использованием вышеприведенных возможностей.

Создание ГИС «Генплан» на предприятии

Создание ГИС на предприятии должно осуществляться в той последовательности и по тем этапам, как представлено на рис. 2.

Особенностью создания ГИС «Генплан» является то, что этот процесс «привязан» к картографическим документам службы Генплана и к архивной документации, содержащей атрибутивную информацию по объектам предприятия. Поэтому вполне возможен вариант выполнения этапов 2 и 3 собственными силами заказчика (после обучения у разработчика и под его наблюдением). Аналогичным образом могут быть произведены работы по вводу атрибутивной информации в БД из архивной конструкторской документации (этап 7). При наличии у заказчика оцифрованных схем предприятия, изготовленных не в среде MapInfo Professional, вместо выполнения этапов 2 и 3 будет решаться вопрос об импорте данных схем в указанную графическую систему.

Как уже было сказано, в настоящее время ООО «ИНФОСТ ПРОЕКТ» разрабатывает для ОАО «Рязанский нефтеперерабатывающий завод» комплекс автоматизированных рабочих мест отдела технического надзора, который будет иметь с ГИС «Генплан» единую распределенную БД.

«САПР и графика» 3'2001