کاربرد جی.ای.اس (GIS) در مدیریت شبکه برق

مقدمه

رفاه جوامع انسانی، بستگی زیادی به قدرت جمع آوری و تحلیل اطلاعات مکانی پیدا کرده است . جمعیت جهان روز بروز افزایش یافته و منابع بنحو روز افزونی کمیاب می‌شوند .

سیستم های اطلاعات جغرافیایی ابزار قدرتمندی برای جمع آوری و تحلیل داده های مختلف مکانی هستند که در نهایت پیچیدگی های مسائل مربوط به کمیابی منابع را مرتفع کرده و امکان بهینه کردن استفاده از آنها را فراهم می آورند . جی.آی.اس (GIS) ابزار علمی جهت جمع آوری و کنترل اطلاعات صحیح و متنوع جغرافیایی (مکانی) و توصیفی را در صنعت برق بدست می دهد و نهایتاً ابزار موثری جهت درک رابطه بین پدیده های مختلف جغرافیایی بحساب می آید .

امروزه تعداد زیادی از مدیران و تصمیم گیرندگان تشخیص داده اند که استفاده از تکنولوژی جی.آی.اس (GIS) در ارتباط با داده های حجیم، پیچیده و تصمیم گیری های مبتنی بر این داده ها ، اجتناب ناپذیر است . تکنولوژی جی.آی.اس (GIS) در عرض دو دهه گذشته بنحو چشمگیری توسعه یافته است .

 

جی.آی.اس (GIS)، روش نوینی برای نگرش به اطلاعت جغرافیایی

سامانه های اطلاعات جغرافیایی “Geographical Information Systems” که به اختصار GIS نامیده شده اند، سیستم نوینی جهت جمع آوری، ذخیره و آنالیز اطلاعات و پدیده‌های جغرافیایی در مواردی است که موقعیت و شرایط جغرافیایی پدیده ها ویژگی مهم و حساس برای آنالیز به شمار می رود . به عبارت دیگر ، GIS کلیه اطلاعاتی را که به نحوی به مکان جغرافیایی مربوط می شوند . اعم از تصویری یا رقومی در بر میگیرد. به زبانی ساده تر، GIS مجموعه ای از نقشه ها و اطلاعات توصیفی مربوط به عوارض موجود در نقشه ها را در خود گردآوری می کند .

نظام سنتی ذخیره داده ها در مقایسه با GIS

هر تشکیلاتی بر یک نظام جمع آوری، ذخیره و پردازش اطلاعات متکی است که ممکن است در سطوح مختلفی از کامپیوتر بهره بگیرد . به هر صورت در حال حاضر در تشکیلات مربوط به مدیریت منابع طبیعی، بطور کلی و مدیریت منابع آب به ویژه (مهندسین مشاور، شرکت ها و سازمان های دولتی وابسته به مدیریت منابع نظیر وزارت کشاورزی، وزارت نیرو، و غیره) نارسایی های متعددی در نظام ذخیره و پردازش داده ها به چشم می خورد که رفع آنها در نظام “سنتی” موجود، بسیار دشوار است :

  1. روش، شکل و محل ذخیره اطلاعات مکانی (نقشه ها) و توصیفی کامل و یکدست نیست، بخشی از اطلاعات به صورتی پراکنده در فایل های کامپیوتری ذخیره شده و بخش دیگر در زونکن ها و نقشه های کاغذی حفظ می شود که از لحاظ فیزیکی آسیب پذیر بوده و تغییر و اصلاح و تکثیر مجدد آنها با صرف هزینه و وقت قابل توجهی همراه است .
  2. اطلاعات مکانی یانقشه های یک پروژه به صورت استاندارد حفظ و ثبت نمی شوند . سیستم مختصات جغرافیایی متفاوت است و بعلت یکسان نبودن مقیاس نقشه ها هم‌پوشی نقشه ها عملی نیست .
  3. منابع تهیه نقشه متفاوت است و عدم هماهنگی بین نقشه هایی که از منابع متفاوت تهیه شده اند و در گروههای تخصصی مختلف یک طرح مورد استفاده قرار می گیرند در بسیاری از موارد مشکلاتی پیش می آورد .
  4. گروههای مختلف تخصصی طرح ممکن است مستقل از هم و با معیارهای متفاوت اقدام به تهیه نقشه موضوعی واحدی از یک پروژه بنمایند. به عبارت دیگر ، اطلاعات مشابه به صورت‌های گوناگونی ذخیره می‌شوند (مثلاً نقشه‌های مختلف با تعاریف متفاوتی از مقولات بکار‌بری اراضی به کار می رود ) .
  5. فرمت داده ها یکسان نیست و تبادل اطلاعات بین گروه‌های مختلف کم است (هر گروه به طور مستقل داده‌های خود را ذخیره می‌کند).
  6. سرعت واکشی و پردازش اطلاعات کم است و قابلیت تحلیل داده های حجیم و پیچیده محدود است .
  7. تلفیق نقشه ها واطلاعات توصیفی به دشواری و با صرف وقت زیاد انجام می گیرد.

در مقایسه با روش سنتی ، ذخیره و سازماندهی داده های یک طرح در محیط GIS یک آرشیو نیرومند و سازمان یافته ایجاد خواهد کرد که در آن نقشه‌ها و اطلاعات مربوط به طرح به صورتی منسجم در چهارچوب طرح یکپارچه شده و مجموعه کاملی از نقشه‌ها و اطلاعات توصیفی در آن بسته بندی می شوند . در این مجموعه، مغایرت ها و عدم تطبیق ها به راحتی شناسایی و رفع می شوند. فورمت داده ها یکسان و تبادل داده ها آسان است . به این ترتیب تمام گروه های تخصصی دست اندرکار پروژه از یک بانک واحد اطلاعاتی استفاده می کنند . نتیجه پردازش داده ها در هر گروه تخصصی نیز می‌تواند در این مجموعه ذخیره شود . استفاده تمام گروه های تخصصی از یک بانک واحد اطلاعاتی از بسیاری از دوباره کاری‌ها پیش گیری کرده و این امکان را فراهم می‌آورد که اطلاعات مکانی و توصیفی به صورتی یکدست و هماهنگ (مثلاً با دستگاه مختصات جغرافیایی یکسان) مورد استفاده گروه های مختلف تخصصی قرار گیرد.

ولی آنچه که در مقایسه روش “سنتی” و استفاده از GIS در ارتباط با ذخیره داده ها گفته شد تمامی مطلب نیست . در واقع آنچه که GIS را از روش سنتی ذخیره و پردازش داده‌ها متمایز می کند قابلیت هایی است که در بازیابی و تحلیل داده ها به کار می آید .این سیستمها بویژه در تعریف و تحلیل انواع شبکه بسیار کارآمد هستند.

 

 

کاربردهای ویژه جی.ای.اس (GIS) درمدیریت شبکه برق

شبکه های برق در مقایسه با شبکه های دیگری نظیر شبکه آب از پیچیدگی بیشتری برخوردارند وعموما متشکل از تأسیسات، کابل ها و سیم ها، ترانسها، کنتورها (مشترکین) و اجزای دیگری هستند که مدیریت آن مستلزم داشتن ابزار توانمندی جهت ذخیره و سازماندهی اطلاعات و نقشه هاست. امروزه سیستم های اطلاعات جغرافیایی به عنوان کارامدترین سیستم (و به طور منحصر بفرد) جهت مدیریت شبکه ها از جمله شبکه برق شناخته و به کار گرفته شده اند.

کاربرد ویژه سیستم های اطلاعات جغرافیایی در مدیریت شبکه های برق را به شرح زیر میتوان خلاصه کرد:

 

الف-ذخیره سازی وسازماندهی داده های طرح (نقشه ها و اطلاعات توصیفی مربوط به آنها)

نقشه ها : gis-map-large

  • پلان شبکه برق
  • نقشه موقعیت ترانسها، پایه هاو سایر اجزای شبکه
  • نقشه موقعیت مشترکین.
  • نقشه تقسیم بندی مناطق.
  • نقشه عمومی شهر (خیابانها، عوارض شاخص)
  • نقشه پراکندگی جمعیت.

اطلاعات توصیفی و رقومی :

  • جزئیات مشخص شبکه آب شامل :
  • سیمها وکابل ها: قطر، جنس، نوع، تاریخ، نصب، تعداد مدار، شماره ترانس مربوطه.
  • ترانس: شماره ترانس، سال ساخت، سال نصب،ظرفیت، ولتاژ، آدرس.
  • مشترک(کنتور): شماره اشتراک، نام مشترک، نوع اشتراک (تک فاز، سه فاز..)، نوع کنتور، فاز تغذیه، قدرت، آدرس.
  • ترانس : شماره ترانس ، سال ساخت ، سال نصب، ظرفیت، ولتاژ، آدرس.
  • پایه : طول، اندازه، تعداد مقره، نوع طرح، فونداسیون(بتنی، سنگ و خاک)
  • تراکم یا میزان جمعیت در نقشه تراکم جمعیت .
  • کدهای ناحیه در نقشه تقسیم بندی مناطق .
  • مشخصات عوارض شاخص شهر .
  • نام و مشخصات خیابانهای شهر .

آرشیو سازمان یافته و منسجمی که با استفاده از داده های فوق در محیط GIS ایجاد می شود ، بازیابی اطلاعات را هم در مرحله طراحی و هم در بهره برداری تسهیل می کند . این آرشیو ، امکانات زیر را فراهم می آورد :

  • مدیریت نمایش اطلاعات موضوعی مختلف
  • نمایش اطلاعات موضوعی طرح – به معنای نمایش نقشه یا نقشه های انتخاب شده ، برچسب زنی ونهایتاً ترسیم
  • آنهاست . به این معنی که از میان نقشه های موضوعی مختلف طرح
  • می توان نقشه های مورد نظر (مثلاً نمایش لوله هایی که قطرهای متفاوت دارند با رنگ‌های متفاوت).
  • انجام جستجوهای مکانی و توصیفی براساس پارامترهای مورد نظردر واقع امکان بازیابی و نمایش عوارض خاص با شرایط خاص در پروژه است . عارضه یا عوارض خاص می تواند برای مثال ترانس یا ترانسهایی با شرایط مشخص باشد . نمایش اطلاعات انتخاب شده می تواند با علائم متفاوت و متناسب با شرایط عوارض مورد نظرانجام گیرد (مثلاً نمایش کابل هایی که قطرهای متفاوت دارند با رنگ‌های متفاوت ).
  • امکان به هنگام سازی و به روز رسانی اطلاعات توصیفی و مکانی : تغییرات ایجاد شده در نقشه ها و اطلاعات توصیفی مربوطه به راحتی در محیط GIS قابل اعمال است . ضرورت انجام این تغییرات هم در مرحله طراحی و هم در بهره برداری ممکن است پیش آید .
  • تحلیل های آماری مرتبط با اطلاعات توصیفی این امکان در مرحله طراحی در مواردی نظیر انتخاب گزینه و برآورد