Технический аудит инфраструктуры уличного освещения

Введение

Подсистема «Технический аудит» (далее Подсистема) предназначена для первичного сбора и/или актуализации информации о элементах сети уличного освещения: ШУНО, характеристики расположения опоры так и самой опоры, установленные светильники. Собранные данные ложатся в основу базы данных технического учета будущей системы АСУНО, и/или поступают для светотехнического расчёта при планировании перехода на светодиодное освещение.

Область применения – это муниципалитеты, жилищно-коммунальные компании ответственные за организацию уличного освещения, энергосервисные компании, системные интеграторы, а также любые другие организации, которые участвуют в работах по проектированию или внедрению умного освещения.

При наличии данных полученных в результате технического аудита, снижается стоимость перехода к светодиодному освещению. Поставщик светодиодных светильников, ориентируясь на полученные данные: ширина проезжей части, высота монтажа светильника, длина выноса и тп. сможет предложить лучшие по цене модели светильников удовлетворяющие требованиям освещенности для каждой опоры.

Архитектура

Подсистема состоит из следующих модулей:

  • Мобильное приложение “Мобильный ассистент ТА”;
  • Сервер бизнес логики для поддержки работы мобильного приложения;
  • Сервер аутентификации и авторизации;
  • Веб-приложение бэкофиса для просмотра результатов аудита и карты.

Особенности архитектуры

Приложение для мобильного телефона после запуска, аутентификации пользователя и первичной загрузки данных, не требует постоянной связи с серверной частью . Регистрируемые данные сохраняются на телефоне и передаются на сервер в фоновом режиме при восстановлении связи.

Рис 1: Пример архитектуры

Особенности Подсиcтемы

  • В целях снижения стоимости хранения массива фотографий и видео используется сервис AWS S3 или совместимый;
  • Подсистема доступна только в облачном варианте;
  • Нумерация опор автоматическая. После завершения работ в поле, возможна перенумерация опор в соответствии с согласоваными правилами.
  • Типовой срок доступности облачного сервера - 6 месяцев от начала работ.

Безопасность

Специалистом службы поддержки заводятся пользователи с парами логин/пароль в соответствии с запросом заказчика. Для каждого специалиста технического аудита (кто будет работать в поле) выдается индивидуальный логин и пароль. Это позволяет контроллировать качество вводимой информации, фотографий и т.д., адресно выставлять претензии по проделанной работе.

Охватываемые бизнес-процессы

Подсистема обеспечивает единое информационное пространство в концепции «all-in-one» для следующих специалистов:

  • В поле:
    • регистрирующие географические координаты объектов уличного освещения;
    • регистрирующие характеристики объектов уличного освещения.
  • В офисе:
    • проектировщики;
    • руководитель проекта.

Сбор информации о элементах сети уличного освещения производится в два этапа:

  • Внесение координат ШУНО и опор в Подсистему для отображения маркеров на карте;
  • Обход маркеров: проведение замеров и ввод характеристик объектов в мобильное приложение.

Разделение на два этапа обосновано в разнице по задействованным ресурсам и возможной экономии на аренде устройств для регистрации точных географических координат. Например для регистрации координат, достаточно одного специалиста. Возможна работа в несколько смен, в том числе ночью. А для замеров и занесения характеристик объектов необходимо ориентироваться на примерную производительность 250-300 опор одним специалистом в течении светолого времени суток.

Артефакты по результатам работы

В результате технического аудита с использованием Подсистемы, доступны следующие артефакты:

  • Excel файл с характеристиками каждой светоточки для расчета требуемого уровня освещенности;
  • Excel файл с характеристиками каждой светоточки для для подбора моделей светильников;
  • Файлы с объектами в JSON формате для загрузки данных в систему АСУНО;
  • Файлы фото и видео;

Этап 1: Регистрация географических координат объектов

Регистрация точных координат объектов, осуществляется при помощи специальных устройств обеспечивающих захват географических координат (GPS, ГЛОНАСС и др.) с погрешность 1..10 см. Модель устройства определяется доступностью в стране.

Ожидается, что специалисты действуют следующим образом:

  • подходят к опоре;
  • прикладывают GPS устройство к опоре;
  • нажимают на кнопку захвата текущих координат (координаты сохранятся в памяти устройства);
  • переходят к следующей опоре;
  • повторяют шаги выше.

В конце рабочей смены, из устройства вынимается карта памяти и файл с координатами опор загружается в Подсистему. Маркеры опор появляются на карте и доступны для специалистов задействованных во втором этапе.

Первый и второй этапы могут выполняться параллельно, если выполнение первого этапа идет с опережением.

Этап 2: Регистрация характеристик объекта

Регистрация характеристик объектов осуществляется при помощи мобильного приложения “Мобильный ассистент ТА” для платформы Android. Приложение может одновременно использоваться множеством специалистов технического аудита, при этом, данные зарегистрированные одним специалистом, автоматически становятся видны другими специалистам в целях исключения «повторной регистрации данных» и немедленно становятся доступными проектировщикам и руководителю проектов.

Интерфейс приложения разработан для быстрой (в части минимального количества требуемых действий) регистрации характеристик объектов уличного освещения и включает в себя:

  • Выбор объекта на карте;
  • Фотографирование объекта;
  • Съемка видео объекта (актуально для содержимого ШУНО);
  • Ввод характеристик объекта.

Выбор объекта

Объекты разных типов представлены разными маркерами:

  • треугольник - ШУНО;
  • квадрат - опора уличного освещения;

Цвет маркера определяет полноту зарегистрированных данных об объекте:

  • голубой (0cf) - информация не регистрировалась
  • синий (00с) - в систему (на сервер) загружены только фото.
  • оранжевый (fa0) - зарегистрированы характеристики, но фото еще не загружено на сервер.
  • зеленый (0a0) - зарегистрированы характеристики, фото загружено в систему (на сервер).

Светоточка - это опора наружного освещения вместе с установленными на опору светильниками. Количество светоточек превышает количество ШУНО в сотни раз.

Регистрация характеристики объекта начинается c выбора объекта на карте. Доступные варианты:

  • поиск по коду объекта;
  • перемещение видимой части карты к текущему местоположения специалиста;

Переход в режим поиска нажатием на иконку “лупа” в правой верхней части окна. По мере ввода кода объекта, автоматически подсказываются коды объектов начинающиеся с введенных символов. После выбора объекта из выпадающего списка, карта позиционируется на объекте. Вокруг маркера мерцает окружность, для привлечения внимания.

При нажатии на маркер происходит переход на экран просмотра объекта .

Экран просмотра объекта

Для объекта, характеристики которой еще не зарегистрированы, внешний вид экрана будет следующий:

При помощи кнопки “Добавить комментарий” и используя кнопки мы переключаемся между режимами сбора данных:

  • снять фотографию;
  • снять видео;
  • ввести характеристики объекта;

Количество фотографий, которое необходимо сделать для объекта разного типа, ракурсы фотографий и необходимость снимать видео определяется заказчиком самостоятельно. Мы рекомендуем подробно снимать на видео содержимое каждого ШУНО.

На экране будет отображаться миниатюра при наличии фотографии, которая еще не передана на сервер. Пока фотография не передана на сервер, ее можно удалить, нажатием на крестик в правом углу миниатюры. При передаче фотографии на сервер, она удаляется с телефона для экономии места и на экране будет отображаться в виде серой иконка. Переданную на сервер фотографию удалить нельзя.

Регистрация характеристик светоточки

Характеристики светоточки включают в себя:

  • Состояние опоры, выбирается из справочника (обязательное поле);
  • Тип опоры, выбирается из справочника (обязательное поле) ;
  • Адрес, ближайший к опоре при отсутствии точного адреса;
  • Место установки: обычный/проезжая часть, в близости пешеходного перехода или перекрестка, дворовая территория, (обязательное поле) ;
  • Ширина дороги в метрах (обязательное поле в зависимости от типа установки);
  • Количество автомобильных полос движения (обязательное поле в зависимости от типа установки);
  • Признак электрической связанности с опорой, зарегистрированной перед текущей (для автоматической трассировки).
  • Тип электрической связи с предыдущей опорой, если задано (из справочника: по воздуху, под землей).

Характеристики каждого светильника включают в себя:

  • Тип светильника, из справочника (обязательное поле);
  • Высота монтажа светильника на опоре, в метрах (обязательное поле);
  • Длина консоли, в метрах (обязательное поле);
  • Длина вылета, в метрах (обязательное поле);
  • Угол наклона, в градусах (обязательное поле).

При вводе данных происходит форматно-логический контроль вводимых данных. Пример скриншота:

Если на опоре установлено больше одного светильника, то при добавлении дополнительного светильника, характеристики светильника #n-1 автоматически переносятся в добавленный #n светильник.

Регистрация характеристик ШУНО

Характеристики ШУНО включают в себя:

  • Адрес, ближайший к ШУНО при отсутствии точного адреса;
  • Тип ШУНО, выбирается из справочника (обязательное поле);
  • Состояние, выбирается их справочника (обязательное поле);
  • Способ управления исходящими линиями, выбирается их справочника (обязательное поле);
  • Количество фаз на входе в ШУНО (обязательное поле);
  • Количество исходящих линий (обязательное поле);
  • Тип счетчика, при наличии, выбирается их справочника;
  • Номер счетчика, при наличии;
  • Коэффициента трансформации тока при наличии трансформатора;
  • Дополнительное описание, любая детализирующая информация.

Поддержка непрерывности сбора данных

При запуске приложения необходимо ввести логин и пароль для аутентификации специалиста.

Пара логин/пароль определяет специалиста технического аудита и после успешной аутентификации приложение отображает последние объекты, зарегистрированные данным пользователем. Что позволяет продолжить работу по регистрации характеристик объектов продолжая от последнего объекта, зарегистрированного днем ранее.

Можно продолжить работу от последнего объекта другого специалиста, для этого необходимо переключиться в режим просмотра последних объектов другого аудитора, по нажатию в Фамилию И.О. и выбрав соответствующего специалиста.

Этап 3: Трассировка опор и ШУНО

Трассировка - это нанесение на карту электрических линий между ШУНО и опорами на карте города. Мы рекомендуем проводить полную трассировку объектов уличного освещения для получения следующих возможностей:

  • визуальное отображение на карте воздушных и подземных линий;
  • отображение существующих, планируемых и аварийных линий;
  • возможность расчета нормативной мощности потребления на каждый ШУНО;
  • синхронизация с АСУНО при изменении электрической связи между ШУНО и опорой;
  • возможность распечатки карты для выдачи монтажным группам и аварийной службе;
  • контроль качества выполнения работ аварийной службой.

Операции над объектами выполняются на карте города.

В правом верхнем углу, расположены кнопки переключения режимов работы:

  • Просмотр - навигация по карте, просмотр информации об объектах;
  • Редактирование - режим внесения изменений:
    • Перемещение - изменение положения маркеров;
    • Связывание - трассировка опор и ШУНО;
    • Категоризация - изменение подтипов маркеров
  • Печать - вывод на принтер видимой части карты.

В режиме редактирования, так же можно:

  • создать новый маркер;
  • удалить маркер;
  • разбить прямую линию на отрезки.

Обеспечение поддержки процессов оперативного управления

Подсистема позволяет формировать отчеты следующего вида:

  • Общее количество опор и светильников, зарегистрированных аудиторами;

  • Количество опор и светильников, зарегистрированных аудиторами по датам.

  • Дополнительные отчеты могут быть разработаны согласно требованиям проекта.

Структура программного обеспечения

Подсистема состоит из нескольких программных модулей взаимодействующих между собой с использованием защищенных протоколов: VPN, SSL/TLS.

Краткое наименование Наименование Примечание
TAMA-AS Auth Server Сервер аутентификации и авторизации пользователей мобильного приложения. Установлен на серверах разработчика в единственном экзепляре.
TAMA-BS Business Server Сервер бизнес логики развернутый под конкретный проект. Обеспечивает работу модулей: мобильное приложения и АРМ бэк-офиса
TAMA-MA Technical Audit Mobile Assistant Мобильное приложение для платформы Android
MC Management Console Веб-приложение, предоставляет UI операций над маркерами.

Используемые разработки

Технология/ПО/Язык Название Комментарий
Язык программирования серверной части Go (Golang) Компилируемый язык. На выходе формирует исполняемый файл под любую платформу (Linux/Windows/…) не требующий виртуальной машины или дополнительных библиотек.
Клиентская часть React JS
СУБД Postgres Версии 12 и выше.
Операционная система Linux Операционная система на базе ядра Linux
Обмен данными между сервером и клиентом Websokets, REST API
GUI клиента Браузеры Chrome, FF последних версий Адаптивный GUI автоматически подстраивается под стационарный, планшет или мобильный экран.

Сервер базы данных на базе СУБД Postgres используется только как хранилище данных, отсутствует логика на хранимых процедурах или триггерах.

При запуске серверной части Подсистемы происходит кэширование в оперативной памяти всех часто используемых объектов учета, для ускорения операций.

Все действия программного обеспечения записываются в журнальные файлы, которые автоматически архивируются.

Все действия пользователя регистрируются в специальных таблицах базы данных и эти данные доступны для дальнейшего аудита.

Поддержка новых типов объектов наружного освещения

Поддержка новых типов объектов наружного освещения осуществляется путем конфигурации. При необходимости проводится доработка ПО.

Схемы развертывания

С учетом временного использования Подсистемы и использования облачного хранилища AWS S3, предполагается только облачное развертывание Подсистемы на ограниченный промежуток времени.