ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΔΙΚΤΥΩΝ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΣΕ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ GIS

Transcript

1 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ 1ο Πανελλήνιο Συνέδριο "Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών - Δυνατότητες και Εφαρμογές, Προοπτικές και Προκλήσεις" ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΔΙΚΤΥΩΝ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΣΕ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ GIS Αγγελοθανάσης Ιωάννης, Αγρον. & Τοπογράφος Μηχ/κός ΕΜΠ ΔΕΠΑ ΑΕ, Λ. Μεσογείων 207, Αθήνα Αρώνης Χαράλαμπος *, Αγρον. & Τοπογράφος Μηχ/κός ΕΜΠ ΑΝΔΗΠ ΑΕ, Λ. Δημοκρατίας 84, Κερατσίνι Σεκούρης Νικόλαος, Αναλυτής GIS Τεχν. Σύμβουλος ΑΝΔΗΠ ΑΕ Λέξεις-κλειδιά: Δίκτυα, Φυσικό Αέριο, Βάση Μεταδεδομένων, ArcFM. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ 1.1. Γενικά Για ένα ακροατήριο όπως οι σημερινοί σύνεδροι, η συσχέτιση των εννοιών «Δίκτυα Κοινής Ωφέλειας» και «Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών» είναι αυτονόητη. Αυτό όμως, όπως δείχνουν τα πράγματα, δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητό στο χώρο των ελληνικών Οργανισμών Κοινής Ωφέλειας (ΟΚΩ), αντίθετα από το γεγονός ότι δε νοείται FM (= Facilities Management) χωρίς GIS, στις πιο ανεπτυγμένες χώρες της Αμερικής και της Ευρώπης. Η ελληνική πραγματικότητα δείχνει πως παρά τα διάφορα δειλά - ως επί το πλείστον - βήματα εισαγωγής των GIS σε ορισμένους ΟΚΩ, υπάρχει ακόμη η ανάγκη πολλά κέντρα αποφάσεων να πειστούν πραγματικά για την αναγκαιότητα υιοθέτησης και οργανικής ένταξης της τεχνολογίας αυτής στο επιχειρησιακό πλέγμα λειτουργίας των αντίστοιχων οργανισμών. Μεγάλη ευκαιρία για την αποδοχή της αναγκαιότητας ύπαρξης και λειτουργίας Συστήματος Γεωγραφικών Πληροφοριών για τη διαχείριση, παρακολούθηση και συντήρηση του δικτύου φυσικού αερίου, δίνεται στη Δημόσια Επιχείρηση Αερίου (ΔΕΠΑ ΑΕ), μέσω της εφαρμογής που έχει ως αντικείμενο η παρουσίαση αυτή. Πριν αναλυθεί το αντικείμενο, οι στόχοι και το περιεχόμενο της εφαρμογής, έχει σημασία να τονιστεί το εξής: η εισαγωγή του φυσικού αερίου στην Ελλάδα με σκοπό τον εκσυγχρονισμό και τη βελτίωση του ενεργειακού ισοζυγίου της χώρας, είναι υψίστης σημασίας έργο. Τα τελευταία τρία χρόνια το έργο προχώρησε με ταχύτατους ρυθμούς, έτσι ώστε σήμερα ένα μεγάλο μέρος της απαραίτητης υποδομής να έχει ολοκληρωθεί και μια σειρά σημαντικών συμβολαίων πώλησης να έχουν υπογραφεί. Ειδικότερα, * Τηλ.: , babisaronis@hotmail.com

2 τα δίκτυα διανομής πόλεων αποτελούν ένα σημαντικό μέρος του έργου, το δε κόστος κατασκευής τους αποτελεί το 50% της συνολικής δαπάνης του. Πρόκειται ουσιαστικά, για μια εντελώς νέα υπηρεσία κοινής ωφέλειας, η οποία δημιουργείται από την αρχή. Η αρχική γεωγραφική έκταση του έργου καλύπτει 4 πόλεις (Θεσσαλονίκη, Αθήνα, Βόλο, Λάρισα) και 2 βιομηχανικές περιοχές (Θριάσιο, Οινόφυτα). Είναι πολύ σημαντικό, ότι η ΔΕΠΑ είναι ο μοναδικός ΟΚΩ που διαθέτει σε ψηφιακή μορφή (ακολουθώντας προδιαγραφές τύπου As Built - βλ ) τη γεωμετρική και περιγραφική πληροφορία για το δίκτυό της. Έτσι η ενσωμάτωσή των δεδομένων αυτών σε ΣΓΠ παράλληλα με την κατασκευή του δικτύου φυσικού αερίου, παρά τις όποιες δυσκολίες μετατροπών του format, δίνει στην επιχείρηση συγκριτικό πλεονέκτημα σε σχέση με τους άλλους ΟΚΩ, που έχουν μπροστά τους το μεγάλο έργο της ψηφιακής καταγραφής των δικτύων τους. Πέρα από όλα όμως, η χρήση τέτοιων τεχνολογικών εργαλείων από τις αρχικές φάσεις του έργου, αποτελεί στρατηγική ουσιαστικού εκσυγχρονισμού για τη ΔΕΠΑ. Κι αυτό γιατί πολύ πρακτικά, θα συμβάλει μακροπρόθεσμα με τρόπο αποτελεσματικό στην βελτίωση της παραγωγικότητας, στη μείωση του κόστους και στην αναβάθμιση της δυναμικής όλων των βαθμίδων της επιχείρησης στην ικανότητα λήψης αποφάσεων (γιατί με απλά λόγια, θα μπορούν να θέτονται και να απαντούνται περισσότερα ερωτήματα). Τέλος, θα έχει πολλαπλασιαστικά ωφέλη συνολικά για την εθνική οικονομία, ιδιαίτερα αν την εισαγωγή των GIS στην επιχειρησιακή τους δραστηριότητα επιδιώξουν όλοι οι ΟΚΩ Συντελεστές Εκπόνησης Αντικείμενο Στόχοι Ερευνητικού Έργου Ο ρόλος της ΑΝΔΗΠ ΑΕ (Αναπτυξιακή Δήμων Πειραιά), ήταν η εκπόνηση του ερευνητικού έργου με τίτλο: «Ανάπτυξη εφαρμογής διαχείρισης δικτύων φυσικού αερίου σε περιβάλλον GIS», σε άμεση συνεργασία και για λογαριασμό της ΔΕΠΑ, με τη συμβολή και υποστήριξη της Marathon Data Systems. Το ερευνητικό έργο ανέθεσε και επόπτευσε η Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας (ΓΓΕΤ). Αντικείμενο του έργου ήταν η ανάπτυξη ενός πρότυπου λογισμικού εφαρμογής σε πλαίσια Συστήματος Γεωγραφικών Πληροφοριών για τη Διαχείριση των Δικτύων Διανομής Φυσικού Αερίου Μέσης και Χαμηλής Πίεσης. Έχει πιλοτικό χαρακτήρα, καλύπτοντας περιοχή στην οποία έχει εξελιχθεί έργο κατασκευής δικτύου φυσικού αερίου, η οποία είναι τμήμα του Δήμου Αμαρουσίου.

3 Μακροπρόθεσμοι στόχοι του έργου είναι η αυτοματοποίηση και αύξηση της παραγωγικότητας της Επιχείρησης στους Τομείς Καταγραφής, Χαρτογράφησης, Συντήρησης και Λειτουργίας των Δικτύων αυτών, καθώς και στην παροχή υπηρεσιών στις Εταιρείες Διανομής Αερίου (ΕΔΑ) και Εταιρείες Παροχής Αερίου (ΕΠΑ) που ήδη δημιουργούνται. Άμεσους στόχους η υλοποίηση του έργου έχει: 1. Τη δημιουργία ενός πρότυπου περιβάλλοντος GIS το οποίο θα χρησιμεύσει σαν πλατφόρμα επίδειξης των δυνατοτήτων της τεχνολογίας αυτής στην ΔΕΠΑ. 2. Τη διάχυση των δυνατοτήτων της τεχνολογίας GIS στα τεχνικά και διοικητικά στελέχη της Επιχείρησης, με απώτερο σκοπό την ευκολότερη και ταχύτερη μετάβαση σε ένα επιχειρησιακό σύστημα, όταν διαμορφωθούν οι ανάγκες και οι προϋποθέσεις. 3. Τη διερεύνηση των ιδιαιτεροτήτων, αναγκών και προσαρμογών που απαιτούνται για την ψηφιοποίηση του χαρτογραφικού υλικού της Επιχείρησης, καθώς και την οργάνωση αυτού σε Γεωγραφική Βάση Δεδομένων. 4. Τον προσδιορισμό των παραμέτρων που προσδιορίζουν το κόστος ανάπτυξης ενός συνολικού επιχειρησιακού συστήματος Στόχοι Παρουσίασης Η παρουσίαση αυτή έχει στόχο να εξεταστούν τα παρακάτω: 1. Ο τρόπος προσέγγισης και η μεθοδολογία υλοποίησης της ανάπτυξης ενός ΣΓΠ σε μια δημόσια επιχείρηση κοινής ωφέλειας (όπως εν προκειμένω η ΔΕΠΑ). 2. Τα ειδικά ζητήματα, ιδιαιτερότητες και δυσκολίες που συναντήθηκαν και πως αυτά αντιμετωπίστηκαν. 3. Οι προϋποθέσεις και τα κριτήρια που πρέπει να πληρεί μια εφαρμογή λογισμικού ως προς τα υποσυστήματά της, ώστε να κρίνονται επιλέξιμα ως βάσεις ανάπτυξης ενός συνολικότερου επιχειρησιακού GIS, τέτοιου που θα μπορεί να δίνει απαντήσεις σε ερωτήματα που θέτει ο τεχνικός, ο μηχανικός, το διευθύνων στέλεχος, κ.ο.κ. της επιχείρησης και τα οποία θα ήταν δύσκολο ή/και αδύνατο να απαντηθούν έξω από τα πλαίσια ενός τέτοιου Συστήματος.

4 2. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ Η ανάπτυξη ενός Πληροφοριακού Συστήματος για ένα Οργανισμό / Φορέα, προϋποθέτει την πλήρη και σε βάθος κατανόηση των στόχων, των διαδικασιών και του οικονομικού / νομικού πλαισίου λειτουργίας του. Παράλληλα πρέπει να συνεκτιμάται η υπάρχουσα υποδομή και τεχνογνωσία, τα διαθέσιμα στοιχεία και πληροφορίες, παράμετροι που καθορίζουν τη φάση ωριμότητας του φορέα και επόμενα το βαθμό πληρότητας του συστήματος που θα δημιουργηθεί. Συνεκτιμήθηκε, λοιπόν, και εξειδικεύτηκε προηγούμενη σχετική εργασία που είχε γίνει από την Τεχνική Διεύθυνση Διανομής της ΔΕΠΑ, ενώ έγιναν συνεντεύξεις με το προσωπικό της επιχείρησης, για να αποκρυσταλλωθούν και να ξεκινήσουν οι πέντε φάσεις του έργου, που ήταν: 1. Ανάλυση Απαιτήσεων 2. Σχεδιασμός της Βάσης Πληροφοριών 3. Σχεδιασμός Εφαρμογής 4. Ανάπτυξη Λογισμικού 5. Πιλοτική Λειτουργία - Ολοκλήρωση - Έλεγχος Με βάση τα παραπάνω, προέκυψαν οι απαιτήσεις και τα κριτήρια για την επιλογή του λογισμικού βάσης, οπότε και καθορίστηκαν τα στάδια υλοποίησης, ως εξής: 1. Εγκατάσταση Λογισμικού Βάσης στην ΑΝΔΗΠ 2. Ανάλυση Βάσης Δεδομένων (Β.Δ.) 3. Ανάλυση Λειτουργικότητας εφαρμογών 4. Τροποποιήσεις στην Β.Δ. 5. Εισαγωγή Δεδομένων Πιλοτικής Περιοχής 6. Τροποποιήσεις στις εφαρμογές 7. Έλεγχος συστήματος 8. Τροποποιήσεις Εγχειριδίων Χρήσης 9. Εγκατάσταση Λογισμικού στη ΔΕΠΑ 10. Εκπαίδευση προσωπικού ΔΕΠΑ Η εφαρμογή, δηλαδή, εγκαταστάθηκε πειραματικά σε χώρους της ΔΕΠΑ, έτσι ώστε να γίνεται σε συνθήκες πραγματικής επιχειρησιακής λειτουργίας η ποιοτική και λειτουργική αξιολόγηση του προϊόντος. Το σύνολο των παρατηρήσεων από την πιλοτική λειτουργία αξιολογείται και ενσωματώνεται στο τελικό προϊόν. Στο παρόν κεφάλαιο, θα αναπτυχθούν οι δύο πρώτες από τις πέντε φάσεις του έργου που προαναφέρθηκαν, δηλαδή η Ανάλυση Απαιτήσεων και ο Σχεδιασμός της Βάσης Πληροφοριών.

5 2.1. Ανάλυση απαιτήσεων Αναπτύχθηκε στις ενότητες: 1. Καταγραφή της Οργανωτικής Δομής της ΔΕΠΑ 2. Καταγραφή - Ανάλυση των Επιχειρησιακών Δραστηριοτήτων 3. Καταγραφή Επιχειρησιακών Δεδομένων 4. Ανάλυση Απαιτήσεων Εφαρμογών Οι ενότητες αυτές, οι οποίες περιγραφικά δίνονται στις επόμενες παραγράφους, αναλύθηκαν πλήρως και συντάχθηκε το «Τεύχος Ανάλυσης Απαιτήσεων» Καταγραφή της Οργανωτικής Δομής της ΔΕΠΑ Σκοπός ήταν να διερευνηθεί ποιές από τις οργανωτικές μονάδες της ΔΕΠΑ, στην παρούσα φάση, έχουν την δυνατότητα να είναι χρήστες ή αποδέκτες των προϊόντων του Συστήματος το οποίο θα σχεδιαστεί στο πλαίσιο του συγκεκριμένου έργου. Για κάθε Μονάδα αυτό που καταγράφηκε ήταν: 1. Η θέση της στο οργανόγραμμα (ιεραρχικά), 2. η επιχειρησιακή αποστολή της, 3. οι ρόλοι και το πλήθος του προσωπικού Καταγραφή - Ανάλυση των Επιχειρησιακών Δραστηριοτήτων Σκοπός ήταν να μελετηθούν εκείνες οι δραστηριότητες που έχουν ένα επαναλαμβανόμενο χαρακτήρα και εξυπηρετούν έναν ή περισσότερους στόχους του Οργανισμού, έτσι ώστε να προκύψουν οι απαιτήσεις για το Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών. Από τη διερεύνηση προέκυψε ότι η πιο ώριμη Διεύθυνση είναι η Διεύθυνση Κατασκευών. Στη συνέχεια, καταγράφηκαν οι αρμοδιότητες των Υποδιευθύνσεων και των Τμημάτων, η υπάρχουσα υποδομή, τεχνογνωσία, στοιχεία και πληροφορίες που διαθέτουν. Στη βάση αυτής της διερεύνησης διαμορφώθηκε το εύρος του πιλοτικού συστήματος το οποίο έπρεπε να υλοποιηθεί στο πλαίσιο του έργου, δηλαδή ποιές από τις Υποδιευθύνσεις και τα Τμήματα θα εντάσσονταν στο σύστημα (βλ. εικ.1).

6 Εικόνα 1: Επιχειρησιακές Δραστηριότητες ανά Οργανωτική Μονάδα ΔΕΠΑ, που εντάσσονται στο σύστημα Καταγραφή Επιχειρησιακών Δεδομένων και Ανάλυση Δυσκολιών Αξιοποίησής τους από ένα ΣΓΠ Επιχειρησιακά Δεδομένα είναι το σύνολο των πληροφοριών που απαιτούνται για την εκτέλεση των Επιχειρησιακών Διαδικασιών (σε αναλογική και ψηφιακή μορφή).

7 Για κάθε Επιχειρησιακό Δεδομένο αυτό που καταγράφηκε ήταν: Περιγραφή Format Γεγονός που το δημιουργεί / ενημερώνει / καταργεί Όγκος υπαρχ. στοιχείων / ρυθμοί αύξησης ανά μονάδα χρόνου Τρόπος αρχειοθέτησης / αντίγραφα / αναζήτηση Περιγράφηκαν οι εξής οντότητες: Σχέδια επεκτάσεων δικτύου Δίκτυο ΔΕΠΑ AS-BUILT Πίνακες υλικών δικτύου Στοιχεία μελλοντικών πελατών (αίτηση, θέση, προβλ. κατανάλωση) Στοιχεία συνδεδεμένων πελατών (θέση, κατανάλωση, λογαριασμοί) Πρέπει να αναφερθεί ότι η ΔΕΠΑ έχει οργανώσει αποτελεσματικά - τουλάχιστο για τις σημερινές της ανάγκες - τον τρόπο συλλογής των επιχειρησιακών της δεδομένων, μέσω κυρίως της προδιαγραφής AS-BUILΤ («όπως κατασκευάσθει»). Πρακτικά έχουμε να κάνουμε αφ ενός με σχέδια AutoCAD, αφ ετέρου δε με πληροφοριακά δεδομένα σε αρχεία Excel, υπό συγκεκριμένες οδηγίες και προδιαγραφές, τα οποία είναι υποχρεωμένοι να παραδίδουν οι εργολάβοι με την ολοκλήρωση του τμήματος του δικτύου που κατασκευάζουν. Φυσικά, παρά την πολύ καλών προθέσεων και συστηματική προσπάθεια οργάνωσης του τρόπου συλλογής των ψηφιακών δεδομένων του δικτύου φυσικού αερίου κατά κωδικούς AS-BUILΤ, μέθοδο που εισήγαγε στη χώρα μας πρωτοποριακά η ΔΕΠΑ, απέχει αυτή από τη λογική της συλλογής των δεδομένων με τρόπο που να είναι άμεσα χρησιμοποιήσιμα από ένα ΣΓΠ, χωρίς επίπονες και χρονοβόρες διαδικασίες clean-up. Μερικά παραδείγματα: Απουσιάζει ο αναγκαίος σύνδεσμος που θα συνδέει στο ΣΓΠ κάθε ένα από τα τμήματα αγωγών ή εξαρτήματα με την αντίστοιχη πληροφορία που θα φυλάσσεται στη Βάση Δεδομένων. Λείπει (και συνεπώς έπρεπε να δημιουργηθεί από την αρχή για κάθε οντότητα του δικτύου) ο απαραίτητος και μοναδικός για κάθε αγωγό ή εξάρτημα κωδικός, κοινός τόσο στη γεωμετρική όσο και στην περιγραφική πληροφορία. Δεν υιοθετείται παντού όπου έχουμε εξαρτήματα (gas devices) ο νόμος της ύπαρξης κόμβων που διαχωρίζουν και ταυτόχρονα οριοθετούν τις επιμέρους γραμμικές οντότητες. Συγκεκριμένα, οι αγωγοί όπως περιγράφονται στα Excel αρχεία προσδιορίζονται με βάση τη συνέχειά τους πρώτα κατά μήκος των δικτυακών βρόγχων (loops) κι ακολούθως κατά μήκος των κλάδων (branches) του

8 δικτύου. Αυτό έχει ως συνέπεια στο ενδιάμεσο αγωγού που για τη ΔΕΠΑ αποτελεί μοναδική οντότητα (ως μοναδικό record - καταχώρηση στο AS-BUILT Excel αρχείο), να ξεκινάει αγωγός που ανήκει σε άλλο κλάδο. Εξαρτήματα του δικτύου (π.χ. βάνες), που πρέπει να μετατραπούν σε κόμβους (nodes) στο ΣΓΠ, απεικονίζονται ως 2D-solids στο CAD. Πολλαπλές επικαλύψεις γραφικών στοιχείων στα όρια γειτονικών πινακίδων αρχείων CAD. Σημαντική πληροφορία με μορφή text που πρέπει να μετατραπεί σε attributes πινάκων. Καθώς η αποτύπωση γίνεται υπό μορφή ζώνης κατά μήκος του δικτύου, δεν έχουμε κλειστά πολύγωνα για τα κτίρια, τις ιδιοκτησίες, τα Ο.Τ., κλπ., ώστε να λείπει το κατάλληλο πολυγωνικό υπόβαθρο για τη μελλοντική διασύνδεση σε επίπεδο Ο.Τ., κτιρίων, κλπ. χρήσιμων στατιστικών ή άλλων πληροφοριών. Αυτά κατά κύριο λόγο, απαγορεύουν την αυτοματοποίηση στη μετατροπή των υπαρχόντων ψηφιακών δεδομένων σε κατάλληλο format για άμεση χρήση από ένα ΣΓΠ και οδήγησαν άλλοτε στην επαναψηφιοποίηση των διανυσματικών οντοτήτων κι άλλοτε στην επαναπληκτρολόγηση των πληροφοριακών στοιχείων. Μην ξεχνάμε επίσης ότι το συνολικό σύστημα για λόγους μελλοντικής δυναμικής απαιτεί το στήσιμό του σε δυνατή σχεσιακή βάση δεδομένων, όπως π.χ. η Oracle. Δεν είναι, λοιπόν, απλή υπόθεση ζητήματα όπως η άρτια μεταφορά των υπαρχόντων πληροφοριακών δεδομένων από τη μορφή που είχαν σε πίνακες Oracle και μαζί η δημιουργία και η σωστή αντιστοίχηση νέων μοναδικών κωδικών τόσο στη βάση δεδομένων όσο και στο GIS θεματικό επίπεδο του δικτύου φυσικού αερίου (gas coverage) Ανάλυση απαιτήσεων εφαρμογών Με βάση τα αποτελέσματα των προηγούμενων εργασιών, σχεδιάστηκε η αρχιτεκτονική του Συστήματος για τη Διεύθυνση Κατασκευών (βλ. εικ. 2). Καθορίστηκε ότι θα αποτελείται από οκτώ υποσυστήματα εφαρμογών. Στη συνέχεια μελετήθηκαν οι απαιτήσεις των εφαρμογών (δηλαδή τι ακριβώς πρέπει να κάνουν), για τα πέντε υποσυστήματα από το σύνολο των 8, τα οποία εκτιμήθηκε ότι στην παρούσα φάση είναι δυνατό να υλοποιηθούν, με κριτήριο τον βαθμό ωριμότητας του συνολικού έργου της κατασκευής του δικτύου του φυσικού αερίου. Αυτά είναι: Εφαρμογή Ορισμού και Διαχείρισης Οντοτήτων Εφαρμογή Εισαγωγής και Διόρθωσης Οντοτήτων Εφαρμογή Αναζήτησης και Απεικόνισης Οντοτήτων Εφαρμογή Σχεδιασμού και Παραγωγής Χαρτών

9 Αντικείμενο τα προηγούμενα, έιχε η σύνταξη του «Τεύχους Σχεδιασμού Εφαρμογών». Εικόνα 2: Αρχιτεκτονική Συστήματος 2.2. Σχεδιασμός της Βάσης Πληροφοριών Κατά τη διάρκεια της φάσης αυτής, η ομάδα του έργου εργάστηκε κατά κύριο λόγο στο χώρο της ΔΕΠΑ. Συγκεντρώθηκε υλικό δεδομένων (χαρτογραφικό και περιγραφικό σε ψηφιακή ή αναλογική μορφή), μελετήθηκε και συμπληρώθηκαν κατάλληλα δελτία. Καταγράφηκε η τεχνική ορολογία που χρησιμοποιείται από τη ΔΕΠΑ καθώς και η τυποποίηση που ισχύει ως πρός τις οντότητες του δικτύου. Επίσης έγινε δοκιμαστικά, αντιπαραβολή των ψηφιακών υποβάθρων τμημάτων του δικτύου φυσικού αερίου με τα AS-BUILT αρχεία της Διεύθυνσης στο Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών της ΑΝΔΗΠ ώστε να προσδιοριστούν οι απαραίτητες εργασίες μετατροπής της δομής της Βάσης Πληροφοριών. Ο Σχεδιασμός της Βάσης Πληροφοριών, ακολούθησε δύο στάδια: 1. Το στάδιο του εννοιακού σχεδιασμού (conceptual modeling), και 2. το στάδιο του λογικού σχεδιασμού (logical modeling). Οι βασικές αρχές του εννοιακού σχεδιασμού, ήταν οι εξής: Προσδιορισμός των οντοτήτων του δικτύου της ΔΕΠΑ.

10 Προσδιορισμός των σχέσεων μεταξύ των οντοτήτων και των κανόνων τοπολογίας, τοποθέτησης οντοτήτων και ποιοτικών ελέγχων. Προσδιορισμός των πεδίων (attributes) των οντοτήτων και των σχέσεων. Προσδιορισμός του εύρους τιμών των πεδίων. Στην εικόνα 3, βλέπουμε παράδειγμα από την ανάλυση της οντότητας του δικτύου: αγωγός. Εικόνα 3: Εννοιακός Σχεδιασμός - οντότητα του δικτύου: αγωγός Οι βασικές αρχές του λογικού σχεδιασμού ήταν οι εξής:

11 Επεκτασιμότητα: κρίνεται ως η βασικότερη αρχή σχεδιασμού, καθ ότι το πιλοτικό σύστημα εφόσον επιτύχει τους στόχους που επιδιώκει, θα επεκταθεί ώστε να γίνει ένα λειτουργικό επιχειρησιακό σύστημα στην ΔΕΠΑ. Ορθή Δόμηση Μοντέλου: έτσι ώστε να εξασφαλισθεί το σωστό πλαίσιο εισαγωγής δεδομένων, το οποίο θα είναι το σημαντικότερο πόνημα κατά την φάση επέκτασης. Απλότητα: είναι απαραίτητη για την εξασφάλιση της επεκτασιμότητας και την εκμάθηση του μοντέλου από νέους χρήστες και προγραμματιστές. Απόδοση: δεν κρίνεται σημαντική αρχή, λόγω του μικρού όγκου δεδομένων στην πιλοτική φάση. Λειτουργικότητα: δεν κρίνεται σημαντική αρχή, λόγω της περιορισμένης λειτουργικότητας στην πιλοτική φάση. Ολοκλήρωση: η ΔΕΠΑ δε διαθέτει την παρούσα χρονική στιγμή άλλα επιχειρησιακά συστήματα. Καθώς όμως σχεδιάζεται υλοποίηση συστήματος SAP/R3, αυτό παίρνεται υπ όψη. Για την επίτευξη των στόχων του Λογικού Σχεδιασμού, η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε είναι η χρήση βάσης μεταδεδομένων (metadata). Η βάση μεταδεδομένων δεν περιέχει τα ίδια τα δεδομένα, αλλά σε αυτή περιγράφονται όλα τα στοιχεία του Σχεδιασμού της Βάσης Πληροφοριών, δηλαδή: η δομή της κύριας βάσης δεδομένων 1, οι θέσεις των χρησιμοποιούμενων αρχείων, τα είδη και οι τύποι των οντοτήτων 2 του δικτύου της ΔΕΠΑ και οι επιθυμητοί κανόνες συμβολισμού τους 3, καθώς και οι επιχειρησιακοί κανόνες που διέπουν τη λειτουργία του δικτύου φυσικού αερίου, δηλαδή οι κανόνες πρόσθεσης 4, ακεραιότητας 5 και συνδεσιμότητας 6 μεταξύ αγωγών και εξαρτημάτων, τα πεδία έγκυρων τιμών 7 που επιτρέπεται να έχουν στη βάση δεδομένων, κλπ. (βλ. εικ. 4). 1 Σε ποιούς πίνακες της Βάσης Δεδομένων υπάρχει η πληροφορία για την κάθε οντότητα του δικτύου, τι πεδία έχουν αυτοί οι πίνακες και σε ποιό path βρίσκονται. Ακόμη, σε ποιά επίπεδα δομούνται τα δεδομένα (π.χ. δίκτυο φυσικού αερίου, δρόμοι, κτίρια, οικοδομικά τετράγωνα, κλπ.) 2 Π.χ. αγωγός, βάνα, σύνδεσμος κλπ. και πως αντιπροσωπεύονται στο σύστημα (γραμμή, σημείο, κλπ.) 3 Με ποιά χαρτογραφικά σύμβολα και χρώματα θα απεικονίζονται οι διάφοροι τύποι των αγωγών και των εξαρτημάτων, αναλόγως της κλίμακας απεικόνισης. 4 Δεν μπορεί να συνδεθεί π.χ. αγωγός Φ125 με έναν Φ63 αν δε μεσολαβεί για παράδειγμα μειωτής πίεσης (reducer) 125-->63 ή αντίστοιχο παροχετευτικό ταυ (saddle-tee). Αν επιχειρηθεί κάτι τέτοιο, εμφανίζεται επεξηγηματικό μήνυμα και δεν επιτρέπεται η πρόσθεση. 5 Αν υπάρχει κάποια υποχρεωτική σύμβαση στο συνδυασμό τιμών κάποιων πεδίων, αυτή εξασφαλίζεται. Για παράδειγμα, αν οι αγωγοί διαμέτρου Φ63 είναι πάντα πλαστικοί, δίνοντας στο πεδίο Διάμετρος τιμή 63, η τιμή στο πεδίο Υλικό αυτόματα γίνεται Πλαστικό. 6 Εξασφαλίζεται σε κάθε επιτρεπτή προσθήκη η λειτουργική σύνδεσή της με το υπόλοιπο δίκτυο (δηλαδή δημιουργούνται οι μοναδικοί κωδικοί των νέων αγωγών και εξαρτημάτων και ενημερώνεται η βάση δεδομένων με αυτούς, σχηματίζονται κόμβοι και ενημερώνεται η κατάσταση του νέου τμήματος του δικτύου σχετικά με το αν έχει ή όχι παροχή φυσικού αερίου). 7 Καθορίζεται, δηλαδή, για κάθε νέα οντότητα του δικτύου που προστίθεται μέσω της εφαρμογής εισαγωγής και διόρθωσης οντοτήτων, αν θα υπάρχει ελεύθερη εισαγωγή τιμών στα διάφορα πεδία πληροφορίας, ή θα γίνεται επιλογή τιμών από έτοιμη αναδιπλούμενη λίστα τιμών, π.χ. κατά την προσθήκη νέου αγωγού, επιλογή από συγκεκριμένες τιμές διαμέτρων αγωγών που χρησιμοποιεί η ΔΕΠΑ και μόνο από αυτές.

12 Εικόνα 4: Διάρθρωση Βάσης Μεταδεδομένων Η μέθοδος αυτή επιτρέπει τη σε μεγάλο βαθμό ανεξαρτητοποίηση των εφαρμογών που θα αναπτυχθούν από τη δομή της κύριας βάσης δεδομένων, έτσι ώστε: να είναι δυνατή η επέκταση του μοντέλου δεδομένων χωρίς σημαντικές επιπτώσεις στις υπάρχουσες εφαρμογές, να είναι η συνολική εφαρμογή ανεπηρέαστη στο μέγιστο δυνατό βαθμό από τις εξελίξεις στον τομέα της πληροφορικής (hardware & software), οι εφαρμογές να είναι επαναχρησιμοποιήσιμες σε διαφορετικά μοντέλα δεδομένων. Με αντικείμενο τα παραπάνω, συντάχθηκε το «Τεύχος Λογικού Σχεδιασμού της Βάσης Πληροφοριών». 3. ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ Έπειτα από όλες αυτές τις φάσεις, έγινε απολύτως ξεκάθαρο το τι απαιτεί η επιζητούμενη συνολική εφαρμογή λογισμικού, επιλέχθηκαν τα καταλληλότερα προϊόντα λογισμικού για κάθε υποσύστημα, και έγινε η

13 ενσωμάτωσή τους στο συνολικό σύστημα, με τις αναγκαίες διαδικασίες προσαρμογής, παραμετροποίησης, και «ελληνοποίησης». Στο πιο κάτω διάγραμμα (εικ. 5) φαίνεται η δομή των υποσυστημάτων λογισμικού που απαρτίζουν την εφαρμογή. Στη βάση βρίσκεται η σχεσιακή βάση δεδομένων (RDBMS), που στην περίπτωσή μας ήταν η Oracle (σε πίνακες της οποίας με κατάλληλη διαδικασία «πέρασαν» τα δεδομένα as built αρχικού format xls ). Στην κορυφή βρίσκεται το πακέτο ArcFM της ESRI, το οποίο χωρίζεται στις επιμέρους κύριες εφαρμογές ArcFM Viewer και Arc Facilities Manager, οι οποίες είναι οι μόνες που χρησιμοποιούν οι τελικοί χρήστες της συνολικής εφαρμογής διαχείρισης δικτύων φυσικού αερίου. Για την επιλογή του πακέτου ArcFM, σημαντικό παράγοντα αποτέλεσε η ύπαρξη της Rulebase Engine που το συνοδεύει, δηλαδή, η βάση μεταδεδομένων που απαιτήθηκε από το Λογικό Σχεδιασμό: μια λύση που επιτρέπει τις τροποποιήσεις στο όλο σύστημα, χωρίς την ανάγκη επανεγγραφής και αλλαγής του προγραμματιστικού κώδικα των επί μέρους λειτουργιών / εφαρμογών του συνολικού ΣΓΠ. Το λογισμικό GIS στο οποίο «πατούν» τα ArcFM Viewer και Arc Facilities Manager, είναι τα Map Objects και το Arc/Info της ESRI. Συνεπώς σε format ενός σωστά δομημένου Arc/Info coverage, έπρεπε να μετατραπεί το σύνολο της διανυσματικής πληροφορίας για το δίκτυο, που αρχικά βρισκόταν σε format dwg, ομοίως δε, και οποιαδήποτε άλλη διαθέσιμη διανυσματική πληροφορία (δρόμοι, κτίρια, άλλα δίκτυα, κλπ.). Τέλος, η ύπαρξη του SDE (Spatial Database Engine) του Arc/Info, που προαιρετικά μπορεί να ενσωματωθεί στο σύστημα, εξασφαλίζει πέρα από άλλα, τη δυνατότητα ταυτόχρονης από πολλούς χρήστες επεξεργασίας της βάσης δεδομένων σε περιβάλλον Arc Facilities Manager (προσθήκη / διαγραφή / τροποποίηση / αλλαγή τιμών αγωγών ή εξαρτημάτων του δικτύου). Τέλος, το λειτουργικό σύστημα που προϋποτίθεται για να λειτουργήσουν τα παραπάνω, είναι τα Windows NT 4.0.

14 Εικόνα 5: Δόμηση υποσυστημάτων λογισμικού στην εφαρμογή Η διαφορά μεταξύ ArcFM Viewer (εικ. 6) και Arc Facilities Manager (εικ. 7), είναι ότι το πρώτο αποτελεί την απλή και ταχύτατη εφαρμογή σε περιβάλλον καθαρής εφαρμογής Windows (λόγω MapObjects), στην οποία καθένας μπορεί να ανατρέχει για να εκτελεί λειτουργίες απεικόνισης, γεωγραφικής ανάλυσης και αναζήτησης οντοτήτων του δικτύου (χωρίς καν να γνωρίζει SQL για να θέτει ερωτήματα στη βάση δεδομένων) και να παίρνει απαντήσεις είτε με εντοπισμό και χρωματισμό στο χάρτη, είτε σε μορφή πίνακα, είτε 2D ή 3D γραφήματος, είτε σύνθετου report μορφής Word document και τέλος, να διαχειρίζεται εκτυπώσεις. Από την άλλη το δεύτερο, χωρίς να του λείπει καμμία από τις δυνατότητες του ArcFM Viewer, είναι η εφαρμογή που θα χρησιμοποιήσει το προσωπικό της ΔΕΠΑ που έχει ως ευθύνη του τις εργασίες ενημέρωσης και διορθώσεων στα δεδομένα του δικτύου φυσικού αερίου. Εκεί δηλαδή, υπάρχουν τα κατάλληλα βοηθήματα γεωμετρικών κατασκευών (COGO) και τα ειδικευμένα κουμπιά προσθήκης αγωγών ή εξαρτημάτων του δικτύου, σύμφωνα με τους επιχειρησιακούς κανόνες που έχουν ήδη θεσπιστεί στη βάση μεταδεδομένων Rulebase (βλ.

15 2.2) μέσω της εφαρμογής RBI (RuleBase Interface), που περιλαμβάνεται στο γενικότερο πακέτο ArcFM. Εικόνα 6: Περιβάλλον ArcFM Viewer Εικόνα 7: Περιβάλλον ArcFM

16 4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Το δίκτυο φυσικού αερίου μέσω της πιλοτικής εφαρμογής δομείται ως λειτουργικό μοντέλο, όπου οι επιμέρους οντότητές του (τμήμα αγωγού, βάνα, σύνδεσμος, κτλ.) συνδέονται με έγκυρες τιμές και αυτή η ακεραιότητα διατηρείται ταυτόχρονα τόσο στα στοιχεία γραφικής απεικόνισης, όσο και στο εσωτερικό της βάσης δεδομένων. Αυτό επιτυγχάνεται σε περιβάλλον ArcFM (Arc Facilities Manager), εφόσον έχει κατάλληλα ενημερωθεί η βάση μεταδεδομένων (Rulebase). Γενικότερα, δημιουργήθηκε μέσω GIS το ενιαίο εκείνο σύστημα που συνδέει και ενοποιεί τις διαθέσιμες περιγραφικές πληροφορίες για τις οντότητες που συναποτελούν το δίκτυο από τη μία, με το γεωγραφικό χώρο από την άλλη. Δόθηκε δηλαδή, (έπειτα και από τις απαραίτητες διαδικασίες μετατροπών format και data-cleanup - βλ ) στα διαθέσιμα πληροφοριακά στοιχεία (που τώρα υπάρχουν κυρίως σε μορφή αρχείων EXCEL) χωρική υπόσταση και αμφίδρομα, προσαρτήθηκε στα υπάρχοντα χαρτογραφικά δεδομένα (που τώρα διατηρούνται υπό μορφή απλής απεικόνισης AutoCAD) η περιγραφική πληροφορία, προσδίδοντας τους δυναμική συνδυασμένης χωρικής και λογικής ανάλυσης. Αυτό έχει τεράστια σημασία και εξασφαλίζει επιχειρησιακή λειτουργικότητα τόσο στη διαχείριση των υπαρχόντων δομών όσο και στην υποστήριξη μελλοντικής επέκτασής τους. Η απόλυτη αναγκαιότητα της ανάπτυξης Συστήματος Γεωγραφικών Πληροφοριών μέσω της εξειδικευμένης εφαρμογής, μελετημένης για τα συγκεκριμένα δεδομένα και απαιτήσεις της ΔΕΠΑ, όπως η συγκεκριμένη που αναπτύχθηκε ως ερευνητικό έργο, τεκμηριώνεται από το γεγονός ότι μόνο ένα τέτοιο σύστημα σε πλήρη εφαρμογή μπορεί να δόσει απαντήσεις (υπό μορφή χάρτη, διαγράμματος, report, ή μικτού τύπου και μάλιστα για λογαριασμό πλήθους διαφορετικού βαθμού ή ειδικότητας στελεχών της επιχείρησης) σε ερωτήματα και αιτήματα όπως αυτά που ακολουθούν, τα οποία είναι ενδεικτικά για να γίνει κατανοητή η πρακτική διάσταση όλων των παραπάνω: Πόσους σταθμούς μέτρησης πίεσης διατηρεί η επιχείριση στον Τομέα Α του διαμερίσματος Β; Που βρίσκεται το εξαεριστικό (purging device) με κωδικό Χ και ποιός είναι ο κατασκευαστής του; Πόσα μέτρα αγωγού βρίσκονται στην οδό Α από θέση Β ως θέση Γ; Πόσες βιομηχανίες τύπου Α είναι συνδεδεμένες με το δίκτυο σε ακτίνα Χ χιλιομέτρων από συγκεκριμένο πυροσβεστικό σταθμό; Αν υπάρχει η υποψία ότι μία παρτίδα (π.χ. του κατασκευαστή Χ, προμήθειας των δύο τελευταίων χρόνων) από συστολές (regulators) είναι ελαττωματικές, μπορούμε να τις εντοπίσουμε στο χάρτη;

17 Αν ειδοποιηθούμε ότι επί της οδού Χ αρ. Υ υπάρχει βλάβη στο δίκτυο 8, μπορούμε να έχουμε γρήγορα μιά εκτύπωση με τα τεχνικά χαρακτηριστικά αγωγού - εξαρτημάτων και το χάρτη του δικτύου στο σημείο, για να εξοπλίσουμε το συνεργείο αποκατάστασης της βλάβης; Το κλείσιμο της βάνας Νο Χ που απαιτείται για λόγους επισκευής τμήματος αγωγού, επηρεάζει την παροχή αερίου στο εργοστάσιο στη θέση Υ; Ποιές βάνες πρέπει να κλείσουν ώστε να διακοπεί η παροχή αερίου στα οικοδομικά τετράγωνα Α και Β του Δήμου Γ ; Πόσοι καταναλωτές εξυπηρετούνται στα διοικητικά όρια του Διαμερίσματος Χ και ποιό το συνολικό ποσοστό τους; 9 Ποιά είναι η μέση κατανάλωση και ποιά τα έσοδα της επιχείρησης από τους βιομηχανικούς πελάτες τον προηγούμενο μήνα στο Νομό Αττικής, ώστε να έχουμε στοιχεία για καθορισμό τιμολογιακής πολιτικής; 10 Σήμερα, βρισκόμαστε στο στάδιο της εκπαίδευσης ομάδας προσωπικού της ΔΕΠΑ, ενώ συνεχίζεται ο λειτουργικός έλεγχος του συστήματος, με κύρια προτεραιότητα την επέκταση της αρχικής πιλοτικής περιοχής. Ευελπιστούμε το τελικό αποτέλεσμα του ερευνητικού να αποτελέσει μοχλό επιτάχυνσης των διαδικασιών εισαγωγής των GIS τόσο στη ΔΕΠΑ, όσο και στους υπόλοιπους ΟΚΩ της χώρας μας. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Σεκούρης Νικόλαος, Σ.Ν. & Αρώνης Χαράλαμπος, Α.Χ., 1998, Τεύχη: «Λογικού Σχεδιασμού της Βάσης Πληροφοριών», «Ανάλυσης Απαιτήσεων», «Σχεδιασμού Εφαρμογών», «Εγχειρίδια Χρήσης», ΑΝΔΗΠ ΑΕ (υποβλήθηκαν σε ΔΕΠΑ ΑΕ και ΓΓΕΤ) 2. ESRI, ArcFM White Papers - ArcFM Documentation - Rulebase Documentation - ArcFM User s Manuals, 1999, Marathon Data Systems (Λ. Κηφισίας 38, Παράδεισος Αμαρουσίου) και 8 Πρέπει να έχει προηγηθεί address matching. 9 Φυσικά απαιτείται η ύπαρξη των αντίστοιχων δεδομένων και η ενημέρωση του συστήματος με αυτά. 10 Εκτός από τα κατάλληλα δεδομένα, εδώ απαιτείται και η σύνδεση της εφαρμογής με CIS (Cost/Customer Information System), κάτι που είναι απόλυτα δυνατό από την εφαρμογή.