Каталог Данных Каталог Организаций Каталог Оборудования Каталог Программного Обеспечения Написать письмо Наши координаты Главная страница
RSS Реклама Карта сайта Архив новостей Форумы Опросы 
Здравствуйте! Ваш уровень доступа: Гостевой
Навигатор: Новости/
 
Rus/Eng
Поиск по сайту    
 ГИС-Ассоциация
 Аналитика и обзоры
 Нормы и право
 Конкурсы
 Дискуссии
 Наши авторы
 Публикации
 Календарь
 Биржа труда
 Словарь терминов
Проект поддерживают  



Авторизация    
Логин
Пароль

Забыли пароль?
Проблемы с авторизацией?
Зарегистрироваться


width=1 Rambler_Top100

наша статистика
статистика по mail.ru
статистика по rambler.ru

Реклама на сайте
Новостные ленты

ООО «Политерм»: существующие препятствия при создании информационных моделей систем водоснабжения и водоотведения малых населенных пунктов




А.В. Стахова
ИП Стахов А.А., г. Тюмень
ip_stakhov@mail.ru

Ю.А. Иванюшин
к.т.н., доцент каф. ИСиС ФГБОУ ВО «ТИУ», г. Тюмень
ivanjushinja@tyuiu.ru


На сегодняшний день цифровые технологии и продукты широко внедряются и используются в экономиках государств и повседневной жизни человека. Изменения, которые влечет за собой этот процесс, заметны даже невооруженным взглядом. Особенно, если сравнивать нашу жизнь в срезах конца 2000-х и начала 2020-х годов. Банковские операции, появление рынка носимых гаджетов, прорывное развитие торговых онлайн-площадок и агрегаторов, облачные технологии и многое другое.

Простой пример, почти каждый носит с собой смартфон. И если в начале 2010-х такими гаджетами пользовались около 15% граждан страны, то в 2015 году доля смартфонов среди мобильных средств связи достигает 40%. А к концу 2020 года, он становится главным устройством для выхода в интернет – для этих целей им пользуются свыше 67% граждан Российской Федерации.

Практически очевидно, что цифровые технологии – не просто очередная волна научно-технической революции, цифровизация повлечет коренные перемены в технологическом укладе. В связи с этим Правительством Российской Федерации сформирована национальная программа «Цифровая экономика Российской Федерации» (утв. протоколом заседания президиума Совета при Президенте Российской Федерации по стратегическому развитию и национальным проектам от 04.06.2019, № 7), основными целями которой являются:

– улучшение комфорта и качества жизни граждан;
– снижение издержек и развитие бизнеса, формирование здоровой конкурентной среды.

Национальная программа способствует возникновению новых форм организации экономических и технологических процессов, реализации финансового обеспечения, построения новой культурной и социальной среды в обществе (подробнее на https://clck.ru/32Er5c). В рамках программы реализуется несколько направлений (проектов), в том числе проект «Цифровые технологии», ключевой целью которого является обеспечение технологической независимости государства.

Уже сейчас использование результатов цифровизации может не только обеспечить беспрецедентное повышение скорости и качества всех производственных и коммерческих процессов, но и создать совершенно новые, до сих пор неизвестные нам возможности.

Тем не менее, большинство российских предпринимателей смотрят на новые цифровые технологии только с позиции монетизации или выстраивания коммуникаций с клиентами, игнорируя действительно новые возможности по реорганизации управленческой системы, в отличие от зарубежных коллег. Другими словами, зачастую в предпринимательской среде наблюдается базовый уровень понимания потенциала цифровых технологий. (Кузнецов Н.В., Лесных Ю.Г., Прохорова Т.А. Цифровизация экономики: Россия на пути к технологическому первенству. E-Management. 2020 ; 3(3) : 45-52. https://doi.org/10.26425/2658-3445-2020-3-3-45-52).

Трансформация традиционного предприятия в «цифровое» открывает возможность для новых операционных моделей и бизнес-процессов, платформ подключенных продуктов, аналитики и коллективной работы для повышения продуктивности. И если предприятия хай-тек сферы, банки и ритейл находятся на фронтире четвертой промышленной революции и уже получают наибольшие выгоды, а телеком-гиганты и гостиничный бизнес активно реконструируют свои бизнес-модели, то сферу энергетики и жилищно-коммунального хозяйства в данном направлении значительно сдерживает, доставшаяся в наследство, инфраструктура. Дополнительным сдерживающим фактором (в том числе не только в сфере ЖКХ, но и в строительной индустрии в целом) является дефицит квалифицированных «цифровых» кадров в России.

Кроме того, если говорить, не только о жилищно-коммунальном хозяйстве, а в целом о городской среде, Минстроем России реализуется ведомственный проект цифровизации городского хозяйства «Умный город» (подробнее на https://russiasmartcity.ru ), целью которого является обеспечение устойчивого развития городов и повышение качества жизни горожан за счет цифровой трансформации отрасли городского хозяйства и повышения эффективности использования муниципальных ресурсов за счет применения цифровых технологий. В этом случае, «Умное ЖКХ» являясь структурной частью концепции «Умного города» отвечает за автоматизацию жилищно-коммунального хозяйства для своевременного получения показаний счетчиков, контроля работы оборудования и предотвращения аварийных ситуаций, информации о прозрачности работы объектов ЖКХ.

По итогам 2021 года, лучшие показатели по результатам оценки хода и эффективности цифровой трансформации городского хозяйства Российской Федерации (IQ городов) получили г. Москва (117,16) и г. Тюмень (100,75). Замыкает тройку лидеров – г. Санкт-Петербург (98,13). Тем не менее, в рейтинге участвуют только 203 городских населенных пункта. Если же говорить о малых городах, поселках городского типа, сельских поселениях – ситуация резко ухудшается.

На примере системы централизованного водоснабжения, существуют населенные пункты, в которых до 80% поставляемого потребителям коммунального ресурса (питьевой воды) безвозвратно теряются за счет утечек и нарушений герметичности на системе. То есть затрачиваются средства на добычу, подготовку, оплату труда и энергоресурсов на гипотетические 100 единиц воды, а до конечного потребителя доходит только 20 единиц. Понятно, что в данном случае ни о каком «Умном ЖКХ» говорить нецелесообразно. Безусловно, внедрение цифровых продуктов в операционную деятельность требует определенного уровня материально-технического состояния рассматриваемого объекта.

Тем не менее, современную деятельность успешных предприятий, задействованных в проектах из сфер строительства и жилищно-коммунального хозяйства, без цифровых технологий сложно представить. Девелоперы и застройщики, надзорные органы и органы муниципального управления, специализированные и консалтинговые предприятия, ресурсоснабжающие организации, в том числе задействованные в эксплуатации объектов водопроводно-канализационного хозяйства – повсеместно используют цифровые инструменты моделирования в строительстве, создания информационных моделей, цифровых теней и двойников.

Использование цифровых технологий в своей операционной деятельности

В жизненном цикле объектов капитального строительства (ОКС) можно выделить следующие основные этапы: проектирование, строительство (прокладку, возведение), эксплуатацию, демонтаж (либо реконструкцию). Наличие электронных пространственных моделей ОКС позволяет упростить управление объектом при реализации любого из этих этапов жизненного цикла. В нашем случае, к таким объектам относятся линейные ОКС, а именно наружные сети систем водоснабжения и водоотведения.

Важной составляющей в процессе эксплуатации таких систем является их техническое обследование (в том числе обязательное), которое в соответствии Требованиями к проведению технического обследования централизованных систем горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и (или) водоотведения (утв. приказом Минстроя РФ от 05.08.2014, № 437/пр) проводится для решения следующих задач:

– обеспечения принятия эффективных управленческих решений органами государственной власти, органами местного самоуправления и организациями, осуществляющими горячее водоснабжение (ГВС), холодное водоснабжение (ХВС) и (или) водоотведение (ВО) с использованием централизованных систем ГВС, ХВС и (или) ВО;
– определения фактических показателей надежности, качества, энергетической эффективности объектов централизованных систем ГВС, ХВС и (или) ВО;
– получения (подготовки) исходных данных для разработки схем водоснабжения и водоотведения, планов снижения сбросов, планов мероприятий по приведению качества питьевой воды, горячей воды в соответствие с установленными требованиями, установления нормативов водоотведения, а также для определения расходов, необходимых для эксплуатации объектов централизованных систем ГВС, ХВС и (или) ВО (в том числе бесхозяйных объектов), исходя из их технического состояния.

В соответствии с п.6. Требований к проведению технического обследования (утв. приказом Минстроя РФ от 05.08.2014, № 437/пр), технического обследование может проводиться с привлечением специализированных организаций. Для решения указанных задач, в своей производственной деятельности мы используем ПРК ZuluGIS. На данный момент нашим рабочим коллективом в период 2021-2022 гг. в рамках работ по проведению технических обследований проведена инвентаризация инженерных сетей в г. Нижние Серги Свердловской области, муниципальных образованиях Тюменского и Заводоуковского районов Тюменской области, населенных пунктах Оренбургской области, а также в населенном пункте Камчатского края.

Стоит отметить, что для систем водоснабжения и водоотведения для поселений, городских округов с численностью населения 150 тыс. человек и менее не обязательна разработка электронных моделей, согласно п. 11 Правил разработки и утверждения схем водоснабжения и водоотведения (утв. Постановлением Правительства Российской Федерации от 05.09.2013 № 782 «О схемах водоснабжения и водоотведения»). Тем не менее, использование инструментария специализированного программного обеспечения позволяет сократить время на паспортизацию и инвентаризацию инженерных коммуникаций, и сформировать адекватные данные о структуре трубопроводных сетей в границах городских и сельских поселений.

Считаем важным отметить – в процессе паспортизации и инвентаризации следует обращать внимание на наличие и техническое состояние, установленных на водопроводных сетях, пожарных гидрантов. Гидранты – часть водопроводных сетей, наличие которых обеспечивает требования федерального закона «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22.07.2008 № 123-ФЗ по устройству на территории населенных пунктов источников внешнего пожаротушения. Наличие в распоряжении соответствующих подразделений Государственной противопожарной службы Российской Федерации актуальной информации о расположении действующих пожарных гидрантов (рис. 1), позволяет минимизировать время на принятие решений в случае возникновения экстренной ситуации.


Рисунок 1 – Расположение пожарных гидрантов на сети холодного водопровода населенного пункта с численностью населения до 10 тыс. чел.

Существующие препятствия при создании информационных моделей

При этом, среди объективных трудностей, с которыми приходится сталкиваться при проведении камеральных работ в рамках технического обследования можно выделить:

– отсутствие сведений о технических характеристиках систем (диаметрах, материалах, годах прокладки, протяженностях сети);
– отсутствие сведений о показателях надежности, качества и бесперебойности действия объектов систем водоснабжения и водоотведения;
– низкий уровень учета данных об аварийности и технологических нарушениях на объектах систем водоснабжения и водоотведения.

Часто, что характерно для малых населенных пунктов, рабочая документация хранится (если хранится) в эксплуатирующих организациях только на бумажном носителе, что также усложняет процесс технического обследования и отражения в отчетных документах фактических характеристик недоступного для осмотра оборудования (скважинных насосов, погружных насосов канализационных насосных станций и т.д.).

При проведении натурных работ основная возникающая трудность – это невозможность соотнесения документальных (например, по исполнительным схемам) при их наличии и фактических параметров водопроводных и канализационных сетей, вследствие:

– отсутствия доступа к части смотровых колодцев и камер на сетях в границах поселений (рис. 2);
– порывов и утечек на водопроводных сетях (рис. 3), засоров в коллекторах канализации и, как следствие, затопления колодцев и невозможности визуального осмотра до устранения аварийных ситуаций.


Рисунок 2 – Отсутствие доступа для осмотра смотрового колодца


Рисунок 3 – Утечка воды в пределах водопроводного колодца

Данные факторы являются значительным препятствием для создания адекватной гидравлической модели водопроводной сети. В этом случае при расчете существующей сети системы водоснабжения параметры сети: диаметры и материал участков сетей и, соответственно, гидравлические сопротивления могут значительно отличаться от унифицированных (табличных или заданных согласно принятого сортамента) значений. Также на гидравлические параметры сети, особенно эксплуатируемых продолжительное время водопроводов, оказывает влияние снижение живого сечения за счет транспортировки воды неудовлетворительного качества с последующим выпадением в осадок нерастворимых примесей, наличия продуктов коррозии, а также процессы инфильтрации (поступления грунтовых вод).

Еще одним фактором, влияющим на гидравлические характеристики сети, является отклонение плановых значений водопотребления от фактических, как правило, в сторону снижения последних. Так в г. Москве с 2005 по 2018 гг. зафиксировано снижение удельного водопотребления более чем на 60% (рис. 4). Аналогичное снижение, хоть и в меньшей степени зафиксировано в других, в том числе малых, населенных пунктах Российской Федерации.


Рисунок 4 – Снижение удельного водопотребления в г. Москве


Это вызывает ряд существенных проблем, включая снижение расчетных расходов и скоростей движения воды, сокращение кратности обмена воды, изменение качества воды в трубопроводах, ухудшение гидравлического режима работы водопроводной сети.

Перечисленная совокупность факторов является значительных препятствием для верификации гидравлической модели, сформированной по результатам паспортизации и инвентаризации. Требуется детальная проработка полученных исходных данных до достижения удовлетворительных пределов сходимости.

Стоит отметить, что в ПРК ZuluGIS реализован удобный инструмент для эксплуатирующих организаций – модуль поиска утечек и дефектов. Однако требуется совместное использование сформированной гидравлической модели и показаний приборов в реальном времени. То есть водопроводная сеть в характерных узловых точках должна быть оборудована датчиками давления и расходомерами. Как правило, в малых населенных пунктах, для которых характерны значительный износ производственных фондов и низкие показатели надежности, все основные средства (как трудовые, так и финансовые) круглогодично задействованы на аварийных работах. В этом случае, работы по модернизации, реконструкции, планово-предупредительному ремонту и тем более, устройству на сети дополнительного оборудования не производятся. Возникает следующая ситуация: все участники водных отношений (и абоненты, и эксплуатирующая организация) знают о наличие дефекта водопроводной сети, но ликвидироваться этот дефект будет лишь «когда руки дойдут».

В отношении сетей водоотведения, также имеются препятствия в части определения фактических расчетных расходов с целью проведения последующего поверочного расчета и построения профилей канализационных коллекторов. Особенно остро стоит проблема для систем нецентрализованного водоотведения. Например, в частном секторе у потребителей для собственных домовых хозяйственно-питьевых нужд и полива насаждений придомовой территории, используются индивидуальные скважины, но при этом внутренняя канализация группы таких зданий подключается к общему коллектору (рис. 5), оборудованному сборной емкостью (выгреб, септик, шамбо). Последующая утилизация жидких бытовых отходов осуществляется автомобильным транспортом (ассенизационные машины) с вывозом на крупные очистные сооружения или в согласованную точку сброса.


Рисунок 5 – Схема нецентрализованной системы водоотведения


В этом случае повсеместно используемое тождество между фактическими удельным водопотреблением и удельным водоотведением не выполняется. Другими словами, показания прибора учета индивидуальной скважины (если таковые установлены) не отражают действительное количество образующихся сточных вод, отводимых в наружные сети. Даже нормативно-техническая документация в данном случае дает достаточно широкий диапазон принятия расчетного удельного водоотведения.

СП 32.13330.2018 Канализация. Наружные сети и сооружения

п. 5.1.4 Удельное водоотведение в неканализованных районах, использующих накопители сточных вод с последующим вывозом из них автотранспортом на сливную станцию, расположенную на данном участке канализационной сети, следует принимать от 25 л/сут на одного жителя в районах с водоснабжением от водоразборных колонок до расчетного водопотребления согласно СП 30.13330, в районах, имеющих в домах нецентрализованное водоснабжение от индивидуальных источников.

Еще одно препятствие при создании информационной модели системы водоотведения в виде цифровой тени – невозможность определения глубин заложения лотков коллекторов и, соответственно геодезических отметок, в случае затопленности колодцев, вызванных засорами на сетях.

Кроме того, при реализации проектов в области технических обследований систем водоснабжения и водоотведения, как правило, имеются ограничения, не столько финансовые, сколько временные. Стоит рассматривать этот факт, как данность. К сожалению, даже при собственной инициативности нашего коллектива, при выполнении таких работ этот факт не позволяет выйти за пределы задач, установленных техническими заданиями.

Нами видится единственное решение проблемы временного ограничения – увеличение срока выполнения необходимых работ. Поэтому, важно донести серьезность данной проблемы до органов местного самоуправления.

Заключение договоров на более длительный срок – минимум на три года – позволит, говорить о качестве выполняемой работы:

– точный сбор исходной информации (при необходимости восстановление проектной документации, разработка проектной документации на реконструкцию объектов);
– полное проведение технического обследования систем коммунальной инфраструктуры, в том числе обследование абонентских вводов, замеры на контрольных точках основных необходимых параметров;
– разработка (калибровка) электронной модели с выводом основных необходимых параметров на контрольных точках в режиме онлайн;
– детальная разработка (актуализация) Схем систем коммунальной инфраструктуры с актуальными обоснованными параметрами.

Использование геоинформационных систем, в частности ПРК ZuluGIS, позволяет ускорить процессы паспортизации и инвентаризации инженерных коммуникаций. Из личного опыта, скорость построения схем инженерных систем, в сравнении с геоинформационными системами предыдущего поколения и известными графическими редакторами в сфере строительства и архитектуры увеличивается до двух раз.

Функционал программного расчетного комплекса достаточен и позволяет сформировать гидравлическую модель системы, однако для достижения адекватности модели требуется детальная паспортизация сети, в том числе с дополнительным уточнением параметров.

Неоспоримым преимуществом комплекса является наличие открытой архитектуры, что особенно актуально для крупных специализированных организаций (частные и муниципальные водоканалы, консалтинговые фирмы, специализированные проектные и научные институты) в составе которых имеются отдельные команды, «заточенные» на закрытие собственных потребностей и потребностей заказчика. То есть открытая архитектура позволяет «кастомизировать» систему под свои нужды. Например, вести анализ аварийности, управлять системами в режиме online и реализовывать гораздо более сложные задачи.

Цифровизация – это сегодняшняя реальность. Используйте специализированные цифровые продукты! Это позволит не только «хранить», полученные в процессе технического обследования сведения, но и эффективно ими «распоряжаться» в своей операционной деятельности. В конечном счете потребитель (абонент) будет получать качественный коммунальный ресурс. И помните, что ХХI век – это век информации. А данные – это новая нефть!


Разделы, к которым прикреплен документ:
Новости
Прогр.обесп. (ПО)
Организации
Тематич. разделы / Инженерные коммуникации
Тематич. разделы / Картография, ГИС
Страны и регионы / Россия
 
Комментарии (0) Для того, чтобы оставить комментарий Вам необходимо авторизоваться или зарегистрироваться




ОБСУДИТЬ В ФОРУМЕ
Оставлено сообщений: 0


Источник: https://www.politerm.com/articles/hydro/ip_stakhov_vv/ 17:32:31 17.01 2023   

Версия для печати  
    Анонсы партнеров

    Наши предложения
  Зарегистрироваться и получать новости по e-mail
  Реклама на сайте
  Конференции ГИС-Ассоциации
  Журнал "Управление развитием территории"
  Контакты

Портал Gisa.ru использует файлы cookie для повышения удобства пользователей и обеспечения работоспособности сайта и сервисов. Оставаясь на сайте Gisa.ru вы подтверждаете свое согласие на использование файлов cookie. Если вы не хотите использовать файлы cookie, то можете изменить настройки браузера. Пользовательское соглашение. Политика конфиденциальности.
© ГИС-Ассоциация. 2002-2022 гг.
Time: 0.010295152664185 sec, Question: 71