Gemini VA. white paper. Fagsystem for forvaltning og dokumentasjon av VA-nettet

Transkript

1 white paper MARS 2017 Fagsystem for forvaltning og dokumentasjon av VA-nettet Vann- og avløpsnettet representerer store verdier, og det moderne samfunn har gjort seg fullstendig avhengig av at dette fungerer som det skal. For å forvalte VA-nettet optimalt, er det behov for pålitelig, god og tilgjengelig informasjon om tekniske data, geografi og historikk. er et effektivt fagsystem for forvaltning og dokumentasjon av VA-nettet. Systemet inneholder standard GIS-funksjonalitet for presentasjon og analyse av både VA-data og annen aktuell informasjon. Gemini VA oppretter sin egen database for VA-informasjon og kan lese kart og andre datakilder på en rekke ulike formater uten konvertering.

2 white paper Utfordringen Vann er en nødvendighet for alt liv. For å sikre vår tilgang til denne livskilden, er vi avhengig av god informasjon om vannettet, både for å kunne forvalte det optimalt og å kunne sikre det i forhold til ulike trusler. Vann- og avløpsnettet representerer store verdier. Når en ledning først er lagt, skal den ligge der i lang tid fremover, gjerne år. Dersom en skulle lagt om igjen hele VA-nettet i Norge måtte en brukt over 400 milliarder kroner. Dette illustrerer viktigheten av å foreta de riktige beslutningene til rette tid. Det er derfor viktig med et effektivt fagsystem for forvaltning og dokumentasjon av VA-nettet. Ledningsnettet er komplisert, og det er viktig at en har oversikt over hva en har (f.eks. spillvann, overvann, vannforsyning) og hvordan tilstanden på nettet er (f.eks. mange tilstoppinger, ledningsbrudd, osv). Dette er hverdagen; "Hvor kommer de neste ledningsbruddene grunnet tæring?" Løsningen er et effektivt verktøy som setter den VA-faglige informasjon i fokus i tillegg til at selve ledningskartet håndteres. Systemet har enkelt brukergrensesnitt som sikrer funksjonalitet og fleksibilitet. Utviklingen av startet tidlig på 1980-tallet, og dagens produkt er et resultat av et nært samarbeid med de største kommunene og forskningsmiljøet i Norge. Det har hele tiden vært fokus på at det er selve informasjonen som er viktig, og produktet har utviklet seg i takt med den teknologiske og VA-faglige utviklingen. Resultatet av dette er at har vært sentral i utviklingen av en defacto standard når det gjelder vann- og avløpsinformasjon i Norge. Vann- og avløpsnett er kritisk infrastruktur. Det er viktig med gode ledningsregistre: Hvilke ledninger finnes (VL, OV, SP, AF)? Hvor er ledningene? Hvordan er tilstanden? For å møte denne utfordringen trengs relevant informasjon om både lednings-nettet og forbrukerne. Hvordan så ledningsnettet ut da det ble bygget? Hvilke endringer, hendelser og reparasjoner har skjedd over tid? Både egenskapsdata og historiske data (driftsdata) trengs, det er ikke tilstrekkelig kun å tegne kart over ledningsnettet. Denne utviklingen har blant annet avklart disse spørsmålene: Hvilken informasjon om VA- nettet må registreres for å beskrive ledningsnettet og dets tilstand? Hvordan skal denne informasjonen lagres?/hva er en fornuftig standardisering av verdiene til de ulike parametrene? Hvilke funksjoner er viktige for å samle inn, bruke og vedlikeholde informasjonen? Ca. 90% av det norske VA-nettet forvaltes gjennom 2

3 Når en har samlet inn og registrert den informasjon som er nødvendig for en helhetlig forvaltning av VA-nettet, kan den aktive bruken av de registrerte data begynne. har også funksjonalitet for aktiv bruk av data og er et fagverktøy for vann- og avløpsetaten, men er ikke ment å erstatte verken kundesystemer eller SCADA. Derfor er det viktig å kunne lage integrasjon til andre systemer, samt å lese og bruke data fra andre kilder. Det er tre elementer som gjør særdeles velegnet for å kunne kommunisere med andre systemer og bruke informasjonen som mottas: GIS-teknologi basert på bransjestandarder En åpen og dokumentert database som kan leses av alle Standard script-funksjonalitet for å lage integrasjoner/grensesnitt mot andre systemer Etablering og redigering av ledningskart med tilhørende informasjon Det legges stor vekt på å etablere et hydraulisk korrekt bilde av ledningsnettet. Dette betyr at ledninger kobles riktig i forhold til hverandre og tillater at flere ledninger kan gå gjennom samme kum uten å være sammenkoblet (f. eks. dersom ulike trykksoner krysser hverandre). I tillegg til ledningene er ventilene sentrale for å få et komplett bilde av det hydrauliske forløp i et vannledningsnett. Disse kan registreres med posisjon og status (stengt/ åpen), og det kan registreres ledningsforløp med avstengingsmuligheter i komplekse kummer. tar hensyn til stengte ventiler og eventuelle påkoblingspunkt ved visning av gjennomstrømning i nettet. Her er kartinformasjon om hvilke bygninger som er knyttet til en vannledning brukt til å finne en liste over eierne. Opsjonen Gemini Varsling kan anvendes for å telefonvarsle eierne. Det er enkelt å zoome seg inn i kartet for å se hvordan ledninger er koblet, og ved behov kan man peke og flytte på ledninger eller annet utstyr. Flere hjelpefunksjoner for målsetting, teksting og hjelpelinjer er også tilgjengelig i en egen hjelpemeny. 3

4 Eksempel på hvordan VAinformasjon kan presenteres i et kart, med attributter i en liste ved siden av. Informasjon om objekter valgt i kartet, kan eksporteres til andre systemer og presenteres som grafikk. 4

5 Den største utfordringen med et informasjonssystem er å holde informasjonen oppdatert. har blant annet gode funksjoner for å registrere data i felt for så å oppdatere den sentrale databasen f.eks. for bruk av oppsynsmenn eller konsulenter. Alle objekter som registreres i har en driftsdagbok (historisk logg) der hendelser, reparasjoner, utført arbeid, osv. loggføres. Filosofien er at dagboken kun inneholder fakta og ikke skjønnsmessige vurderinger, antagelser eller avledet informasjon. Dagbokinformasjonen skal sammen med objektenes opprinnelige egenskapsdata gi et best mulig inntrykk av dagens situasjon. Videre kan dagboken brukes for innmelding av behov, eller bestilling av aktiviteter/oppgaver. Temakart Basert på informasjonen som er registreret i, kan en enkelt lage ulike temakart. Dette er en effektiv måte å presentere ulike problemstillinger på. Hvor er det utført rørinspeksjoner? Hvilke ledninger utføres det ofte rensk/spyling på? (sier noe om hvor det er driftsproblemer) Hvilke ledninger er det gitt anbefaling/råd vedr. spyling, men spyling er ennå ikke utført? (nyttig i forbindelse med daglig drift av nettet og planlegging av fremtidige driftsoppgaver) Hvilke ledninger/hvilke områder har en hatt mange tilstoppinger på avløpsnettet? Hvilke ledninger har hatt flest brudd/lekkasjer? Et eksempel på forhåndsdefinert temakart som viser ledninger hvor det ofte er utført rensk/spyling. I tillegg til en del ferdig definerte temakart, kan den enkelte bruker selv lage egne temakart ut i fra sine egne behov og ønsker. De ulike temakartene vil være nyttig i forbindlese med vedlikeholds- og rehabiliteringsplanlegging. Hvor er råd om arbeid ikke fulgt opp? Ledningsnettet presentert ut i fra alder. 5

6 Nye kraftfulle verktøy for kvalitetssikring av data i Det er viktig at data som registreres er av en så god kvalitet som mulig. Informasjonen skal brukes i det daglige, årsrapportering, i forbindelse med etablering av hydrauliske nettmodeller, etc. Foruten at data kontrolleres ved aktiv bruk av data, har følgende funksjonalitet for kvalitets sikring av data. Ved registrering av data om ledningen kontrolleres verdiene som legges inn opp mot materialmatrisen. 1. Kontroll av topologi (henger nettet riktig sammen?) - Rutiner for å sortere ut noder som må kontrolleres nærmere (f.eks. nettet henger ikke sammen, feil type ledning registrert) - Detaljmodus i ledningsregister for kontroll og korrigering av topologi (komplisert noder) 2. Kontroll av egenskapsdata vha materialmatrise Logisk sammenheng mellom ledningsmaterial, dimensjon og alder på VAledninger er definert. Man unngår dermed feil av typen: 150mm PVC-ledning fra En retter opp både i eksisterende data og ved nyregistrering av data. Her vises vannledninger i forhold til material-matrisen. Grønne ledninger er OK, mens de øvrige er ikke i samsvar med matrisen. Det er viktig at ledningsnettet henger riktig sammen i forbindelse med modellering av nettet. har funksjonalitet for å gjøre dette arbeidet lettere. I figuren over ser vi en kum med vannledninger som ligger i to forskjellige trykksoner (5B & 4C). Systemet for kontroll av topologi er utviklet i samarbeid med de største norske kommunene og DHI Water & Environment. Rutinene gjør det mye enklere å etablere vann- og avløpsmodeller basert på registrerte data i Gemini VA. Dette ved at man nå kan rette opp VA-basen til både å bli topologisk korrekt (kontroll av topologi), og egenskapsmessig korrekt (materialmatrise). Detaljmodus i for etablering og kontroll av topologi i kompliserte elementer (f.eks. pumpestasjon). Til venstre ser vi en reduksjonskum i "vanlig modus". Til høyre ser vi den samme reduksjonskummen i "detaljmodus" med internt rørarrangement og utstyr. Det ytre rektangelet angir kummens reelle utstrekning. 6

7 Innsyn og presentasjon Av et forvaltningsverktøy kreves gode mekanismer for innsyn og presentasjon av data. har slike funksjoner hvor enkle brukergrensesnitt viser både VA-databasen, kart og relaterte informasjonskilder. Et sentralt konsept er forhåndsdefinering av ulike oppsett som lagres med logiske navn, hvor aktuelle brukere fritt kan velge blant organisasjonens standardoppsett. Det kan selvsagt også lages tematiske kartpresentasjoner der eksterne datakilder anvendes. Bakgrunnskart kan velges fra en mengde ulike kilder og formater (vektor, raster, SDO, Shape, map/tab, dwg/dxf, sosi, quadri, kf85 med flere). håndterer eksterne data som informasjon og ikke kun som grafikk i kartet. Dette betyr at andre datasett kan anvendes i analysesammenhenger sammen med selve VA-informasjonen. Eksempel på dette kan være soner, med både permanente soner som trykksoner, avløpsoner, målesoner, bydeler og skolekretser, eller midlertidige soner (f.eks. anleggssoner), vannavstenging eller planområder. Eksterne datakilder kan brukes uten konvertering, hvor koblingsnøkkel kan være koordinater, Matrikkel (det norske registeret for adresser, eiendommer, bygninger og eiere) eller objekt ID. Det kan også etableres kobling mot hydrauliske beregningsprogram der resultat fra beregninger kan vises i. Om ønskelig kan integreres mot SCADA-system der målepunkt vises i kartet sammen med utvalgte resultat, eller at styringskommandoer til SCADA-systemet faktisk kan startes fra. Det er viktig at ledningsnettet henger riktig sammen i forbindelse med modellering av nettet. har funksjonalitet for å gjøre dette arbeidet lettere. I figuren over ser vi en kum med vannledninger som ligger i to forskjellige trykksoner (5B & 4C). Ved bruk av GIS-funksjonalitet kan det lages tematiske fremstillinger hvor relasjoner kan finnes og analyseres blant alle tilgjengelige data. Eksterne data kan vises i kartet sammen med VA/dataene. Disse kan presenteres symbolavhengig av egne attributter, enten basert på forhåndsdefinerte maler eller etter egne symbolvalg/tegneregler. For eksempel: Hvilke bygninger ligger i nærheten av en gitt ledning Antall personer pr km ledning innenfor en sone Sårbare abonnenter i forhold til soner, ledningsnett og driftsproblemer Lekkasjeproblematikk. Verdier fra vannmålere knyttet mot ledninger og befolkning for å beregne nøkkeltall. Det kan lagres vedlegg til alle registrerte objekter, og disse kan lagres i en egen filstruktur eller kobles til organisasjonens sentrale arkiv. Vedlegg kan være bilder, dokumenter eller filmklipp fra inspeksjoner. I vises vedlegg i lister eller ved oppslag på objektene. GIS funksjonalitet øker nytteverdien av de registrerte data. Både VA-data og informasjon fra andre kilder kan brukes i analyser og presentasjoner. 7

8 som systemintegrator Kombiner data fra forskjellige kilder til å synliggjøre helsetilstanden til nettet. Data fra arbeid utført på nettet (rensk/spyling der en har funnet avleiringer av sand og slam) Data fra rørinspeksjoner kan vises på mange måter. Eksempelvis film og symboler i kart Data fra rørinspeksjoner kan vises på mange måter. Eksempelvis film og symboler i kart Data fra rørinspeksjoner kan vises på mange måter. Eksempelvis film og symboler i kart Driftsforstyrrelser fra dagboken (antall tilstoppinger pr ledning) Sårbare / prioriterte bygninger Konklusjon er et moderne informasjonssystem laget av fagfolk og kvalitetssikret i forskningsmiljøet. Etter å ha vært i markedet i mer enn 20 år har systemet etablert en de-facto standard for vann- og avløpsinformasjon i Norge. er utviklet for å fokusere på de VA-faglige problemstillinger, samtidig som teknologien gjør det enkelt å kommunisere med andre systemer og aktivt bruke informasjonen som mottas. har innebygde rutiner som gjør det enklere å etablere hydrauliske modeller for beregning av vann- og avløpsnett. Gjennom en driftsdagbok knyttet til hvert enkelt objekt gir ytterligere informasjon om tilstand og historikk til VA-objektene. Den registrerte informasjon i danner så grunnlaget for videre analyser f.eks. vedlikeholdsplanlegging/styring og rehabiliteringsplanlegging. Når all denne informasjonen i tillegg kan kombineres og analyseres ved hjelp av kraftig GIS-funksjonalitet, blir det lett å hevde at er en lønnsom investering for organisasjoner med ansvar for VA nettet. 8