Технология ГИС в ИТ-поддержке вывода из эксплуатации Билибинской АЭС

Дмитрий Доробин, Иван Спивак

Обеспечение безопасного и свое­временного вывода из эксплуатации (ВЭ) ядерных и радиационно опасных объектов — приоритетная и принципиально важная задача для Госкорпорации «Росатом». Ее решение возможно только при наличии всеобъемлющей многоуровневой отраслевой системы информационной поддержки ВЭ.

В целях оказания такой поддержки эксперты «НЕОЛАНТ» разработали для АЭС, входящих в состав ОАО «Концерн Росэнергоатом», концепцию Информационной системы базы данных вывода из эксплуатации (ИС БДВЭ) и внедрили системы на ее основе уже на шести станциях.

В основе ИС БДВЭ — информационная модель (ИМ) АЭС, при построении которой используются инструменты инновационных САПР, реализующие методологию ИМ.

Ядро данных ИС БДВЭ — проектная и конструкторская документация АЭС, эксплуатационная информация, результаты комплексных радиационных обследований. Дополнительно в систему могут заноситься и в дальнейшем использоваться данные о территории и объектах в санитарно­защитной зоне (СЗЗ) и зоне наблюдения (ЗН) АЭС. Для создания этого сегмента данных «НЕОЛАНТ» использует геоинформационные технологии и технологию интеграции единой информационной модели с использованием инструментария InterBridge, разработанного экспертами компании.

Концепция ИС БДВЭ АЭС

Информационная модель, лежащая в основе ИС БДВЭ, включает актуальные проектно­конструкторские и иные инженерные данные, необходимые для работ по выводу из эксплуатации. ИМ реализуется в виде системы управления инженерными данными (СУИД).
Вокруг нее по мере развития проекта по выводу из эксплуатации выстраивается комплекс ИТ­инструментов, включающий приложения сбора данных КИРО (комплексных инженерных и радиационных обследований), проведения инженерных расчетов, имитационного моделирования, приложения бизнес­аналитики для управления ресурсами, используемыми при ВЭ.

Рис. 1. Примеры представления данных в ИС БДВЭ

В интерфейсе для работы с информационной моделью реализуются различные «представления» данных (рис. 1):

• дерево объекта;
• электронные документы;
• 2D­генпланы, технологические схемы;
• 3D/4D­модели;
• сферические панорамы;
• 2D­ГИС /3D­ГИС;
• планы­графики, тайм­лайнеры;
• аналитические панели.

При визуальном указании на графическое изображение объекта в целом или его элемента в любом таком «представлении» интерфейс работы с информационной моделью идентифицирует соответствующий объект или элемент и предоставляет доступ к связанным с ним данным и документам.

При построении информационных моделей для ИС БДВЭ специалисты «НЕОЛАНТ» используют инструменты САПР, реализующие методологию инженерного информационного моделирования. Затем осуществляется интеграция единой модели объекта на PLM­платформе, удобной для заказчика.

Выбор платформы для ИС БДВЭ Билибинской АЭС

Ярким примером подобной интеграции может послужить проект по внедрению ИС БДВЭ на Билибинской АЭС (БиАЭС). Система информационного обеспечения ВЭ этой станции разработана на основе cPLM­платформы (capital Product Lifecycle Management) Intergraph SmartPlant Enterprise. Данный программный инструментарий используется для проектирования объектов промышленности и создания систем управления ими на протяжении всего жизненного цикла.

Выбор платформы SmartPlant Enterprise для информационной поддержки ВЭ Билибинской АЭС обусловлен следующими факторами:

• необходимостью обеспечения «бесшовной» работы с системой на этапе ВЭ (получения данных, внесения в нее новой информации и т.п.) генерального проектировщика БиАЭС, который использует в своей работе также платформу Intergraph;
• возможностью существенного снижения влияния человеческого фактора при создании ИМ на основе платформы SmartPlant Enterprise — при использовании инструментария Intergraph атрибутивная информация вводится в 3D­модели и технологические схемы непосредственно в ходе проектирования и дополняется по мере углубления разработки и детализации проекта;
• гарантиями качества самого решения и качества его технической поддержки. В основе этого — огромный опыт, накопленный «НЕОЛАНТ» за более чем пятилетний срок партнерства с Intergraph: компания выполнила более десятка проектов по внедрению инструментов cPLM­платформы SmartPlant Enterprise.

Выбор ГИС­инструментария для ИС БДВЭ БиАЭС

Как показывает практика, при создании информационных моделей сложных объектов, к которым относится БиАЭС с прилегающими территориями, инструментария одного вендора может оказаться недостаточно. Причинами этого могут быть и отсутствие каких­то инструментов в наборе САПР/PLM­вендора, и объективно лучшие характеристики приложения иного поставщика, и субъективные предпочтения пользователей. Поэтому специалисты «НЕОЛАНТ» для создания ГИС­компонента ИС БДВЭ БиАЭС использовали кроссплатформенный инструментарий. Он включал следующие приложения:

• AutoCAD Civil 3D — для создания цифровой модели рельефа (ЦМР), моделей зданий, улиц, водных поверхностей, привязки к этим элементам атрибутивной информации;
• Intergraph GeoMedia Professional — для сборки геоинформационной модели и стилизации слоев;
• InterBridge — для связки архитектурной части БиАЭС с интерактивной картой­схемой в Intergraph GeoMedia;
• Autodesk Infraworks — для создания презентационных видеоматериалов.

Необходимо отметить, что InterBridge — это программная реализация технологии трансляции графических и семантических 2D/3D­данных между различными САПР, разработанная экспертами «НЕОЛАНТ». Инструмент позволяет формировать итоговую единую проектную цифровую модель объекта средствами той платформы САПР/PLM, которая указана заказчиком (рис. 2).

Рис. 2. Результат сборки и просмотр с помощью инструментов InterBridge ГИС-модели БиАЭС

Входящее в состав пакета InterBridge программное обеспечение InterView поддерживает интерактивную навигацию по единой цифровой модели объекта, интегрирующей информацию о нем из различных источников и платформ с использованием InterBridge.

В свою очередь, выбор Autodesk Infraworks обусловлен тем, что данный продукт отлично подходит для создания информационной модели существующей инфраструктуры, поскольку:

• представляет собой инструмент концептуального проектирования, позволяющий управлять крупномасштабными моделями инфраструктуры, созданными из существующих источников данных с высоким уровнем детализации;
• обладает революционной технологией моделирования и визуализации, которая превосходит обычные САПР;
• позволяет более оперативно создавать профессиональные визуализации и симуляции, а также импортировать всевозможные данные, в том числе спутниковые снимки, ГИС;
• позволяет создавать качественную визуализацию проекта.

ГИС­компонент ИС БДВЭ БиАЭС

В качестве исходных данных для создания ЦМР были использованы космоснимки и участки карты с изолиниями, полученные из открытых источников.

В AutoCAD Civil 3D была построена ЦМР на основе изолиний (рис. 3) и выполнена оцифровка зданий, улиц, водных поверхностей по данным с космоснимка (рис. 4). Отметим, что при привязке атрибутивной информации особое внимание было уделено характеристикам важных объектов, знание которых необходимо при чрезвычайных ситуациях.

Рис. 3. Цифровая модель рельефа в AutoCAD Civil 3D

Рис. 4. Оцифровка зданий, улиц и водных поверхностей в AutoCAD Civil 3D

Рис. 5. Сборка ГИС-модели в Intergraph GeoMedia Professional

Рис. 6. Сборка ИМ БиАЭС в Autodesk Infraworks

Далее слои с атрибутами были выгружены в формате *.dwg и импортированы в Intergraph GeoMedia Professional, где была проведена их стилизация (рис. 5).

Так как в рамках проекта необходимо было подготовить презентационные материалы, слои были импортированы еще и в Autodesk Infraworks для создания реалистичной 3D­модели города Билибино и Билибинской АЭС и создания видеоролика (рис. 6).

Заключение

Выполненный на Билибинской АЭС комплекс работ по созданию и наполнению ИС БДВЭ включал:

• разработку и согласование технического задания и технического проекта;
• создание модели зоны наблюдения;
• формирование информационных 3D­мо­делей промплощадки и энергоблоков;
• оцифровку и внесение в ИС БДВЭ технологических схем по каждому из энергоблоков;
• сканирование и внесение в ИС БДВЭ проектно­конструкторской документации по промплощадке и энергоблокам;
• инвентаризацию и паспортизацию основного оборудования энергоблоков;
• закупку, поставку и наладку техники, необходимой для развертывания ИС БДВЭ;
• развертывание информационной системы, ее ввод в эксплуатацию, техническую поддержку в ходе эксплуатации и развитие системы в соответствии с текущими потребностями.

Сегодня ИС БДВЭ БиАЭС поддерживает набор важнейших базовых функций:

• сбор и сохранение всей необходимой проектной, конструкторской и другой инженерной документации вплоть до окончания проекта по ВЭ;
• информационное обеспечение для автоматизированной разработки документов, требуемых в ходе вывода из эксплуатации блоков АЭС, включая составление отчетов о техническом состоянии блоков;
• наглядная визуализация состава и структуры энергоблоков и объектов на площадке АЭС.

Создание ИС БДВЭ Билибинской АЭС обеспечивает эффективную информационную поддержку проектирования и проведения работ по выводу из эксплуатации этого объекта ОАО «Концерн Росэнергоатом».

Использование ГИС­технологии позволило сформировать единое геоинформационное пространство ИС БДВЭ БиАЭС, в котором были совмещены данные инженерной 3D­модели БиАЭС и схема прилегающей территории. С его помощью пользователи системы могут оперативно получить информацию о важных объектах в зоне наблюдения АЭС.

За счет создания электронной карты­схемы санитарно­защитной зоны и зоны наблюдения Билибинской АЭС и технологических, электротехнических схем, схем КИПиА (для формирования визуально­графического двумерного пользовательского интерфейса ИС БДВЭ) становится возможна индивидуальная идентификация и выделение отображаемых объектов, а также обеспечение перехода от элемента на схеме к соответствующему элементу компонентной структуры с отображением характеристик элемента.

Таким образом, экономический эффект, предполагаемый от ввода в эксплуатацию ИС БДВЭ БиАЭС, в том числе ГИС­компонентов, заключается в повышении эффективности управления процессом подготовки и вывода из эксплуатации блоков атомных станций ОАО «Концерн Росэнергоатом». 

САПР и графика 3`2015