Борисенко А.Н.
Начальник управления
ГУП "Водоканал Санкт-Петербурга"


В состав имущественного комплекса ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» входят 688 земельных участков 1506 объектов недвижимости (зданий и сооружений) и сети водопровода и канализации общей длиной более 14000 км и расположенные на территории более 600 кв.км километров водопроводных и канализационных сетей из них водопроводных, причем на долю сетей приходится более шестидесяти процентов стоимости основных фондов предприятия (слайд).

Предприятие совместно с ГУП «Городское управление инвентаризации и оценки недвижимости» с 2005 по 2007 год осуществило координирование городских сетей водопровода и канализации с точностью не хуже 0,5 метра. В результате создан специальный информационный слой КБД предприятия с достаточно точной координатной основой, создана база для формирования сетей в объекты недвижимости и регистрации прав на сети.
C использованием полученной информации на территории СПб зарегистрировано 96 ПОН, сформированных из инженерных сетей.

Формирование объектов недвижимости из инженерных сетей производилось с учетом типа сети, территориального признака (район), с учетом топологической и технологической связности. Кроме того, в случае если численность населения территориального образования превышает 300 тысяч человек, то водопроводные сети делятся в границах территориальных образований на два и более объектов, с территорией, на которой проживает не более 300 тыс. человек. Граница раздела сетей в этом случае формируется по принципу минимизации пересечений образуемых объектов с сетью (слайд). Всего на предприятии сформировано и прошло кадастровый учет 96 объектов недвижимости из инженерных сетей
В результате инвентаризации в КБД предприятия загружена информация о точном расположении узловых элементов сети, а прохождение трубопроводов между ними аппроксимировано прямой, соединяющей эти узловые точки. В ряде случаев данное допущение является правомерным, но в случае, если узловые точки определялись камерально (поворотные, заасфальтированные, не имеющие свободного доступа и т.д.), истинное положение трубопровода может отличаться от введенного в КБД. Кроме того, имеющаяся в распоряжении технических и эксплуатационных подразделений информация о технических характеристиках по ряду причин может не соответствовать истинному состоянию трубопровода.

Выполненный кадастровый учет и регистрация права хозяйственного ведения на данные сети, потребовал от предприятия внедрения в производственные бизнес-процессы информационных технологий, позволяющих решить задачи актуализации полученного материала. Параллельно с созданием высокоточной карты сетей предприятие начало работу по разработке технологии её сопровождения. В первую очередь необходимо было решить проблему фиксации с помощью координат всех изменений на сетях, так как существующие классические способы оказались малопригодны из-за своей дороговизны и низкой производительности. Единственным приемлемым вариантом получения высокоточных координат, удовлетворяющим предъявленным требованиям стала внедренная в 2006 году технология высокоточного определения координат с использованием развертывание собственной системы базовых станций спутниковой (СБС) навигации систем ГЛОНАСС и NAVSTAR.

Целесообразность её применения обусловлена, тем, что при формировании водопроводных и канализационных сетей в объекты недвижимости был использован координатный принцип описания объекта в местной системе координат (СК-64).

К проекту создания корпоративной системы навигационно-геодезического обеспечения были привлечены:

- ОАО «Российский институт радионавигации и времени» в качестве консультанта и поставщика базовых спутниковых навигационных станций собственного изготовления СБС-161;

- ЗАО «Институт телекоммуникаций» в качестве головного подрядчика с задачей разработки программного обеспечения и осуществления геодезической привязки реперных пунктов сети базовых станций в местной системе координат СК-64;

- 32 ГНИИИ МО РФ в качестве организации осуществляющей аттестацию реперных пунктов сети базовых станций спутниковой навигации, поверку комплекса базовых станций спутниковой навигации;

- Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии с целью сертификации комплекса базовых станций спутниковой навигации и навигационных спутниковых станций СБС-161;

К середине 2006 года было установлено десять базовых станций спутниковой навигации с удалением друг от друга не более 20 километров. Схема размещения станций согласовывалась с:

- Северо-Западным окружным управлением геодезии и картографии Федерального агентства геодезии и картографии;

- Управлением федеральной службы безопасности РФ;

- Комитетом по земельным ресурсам и землеустройству Санкт-Петербурга
Геодезическая привязка реперных пунктов сети базовых станций осуществлялась в системе координат WGS-84 со средней квадратической погрешностью измерения координат реперных пунктов относительно опорных геодезических пунктов фундаментальной астрономо-геодезической сети (ФАГС) не более 0,02 м. В результате проделанной работы, в середине 2007 года комплекс базовых станций спутниковой навигации утверждён как средство измерений и внесен в Государственный реестр средств измерений с нормированными метрологическими характеристиками.
Для создания сети базовых станций спутниковой навигации использованы оснащенные антеннами геодезического качества спутниковые базовые станции НТ101 разработки ОАО «Российский институт радионавигации и времени». Это более чем на порядок удешевило систему без существенного снижения точностных характеристик системы в целом.
Применение системы.

В ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» для выполнения задачи отслеживания и фиксации технических характеристик инженерных сетей, уточнения условий их прокладки и координат трубопровода была разработана и внедрена технология мониторинга сетей при проведении аварийных и плановых работ по перекладке и присоединению сетей открытым способом. Указанные работы выполняет ЗАО «Аварийно-спасательный центр Водоканала». По результатам мониторинга в картографическую базу данных предприятия вводятся координаты точек производства работ на открытых сетях, а также данные паспортов работ и материалы фотосъемки мест проведения ремонтных и плановых работ. При этом программными средствами обеспечена технологическая поддержка процесса ввода, хранения и анализа информации.

В 2006-2007 г.г. базовые станции использовались в режиме постобработки для установления координат присоединений к сетям и фиксации места проведения работ на сетях предприятия. Указанные работы с 2006 г. выполняет геодезическая служба ЗАО «Аварийно-спасательный центр Водоканала». При этом используется выпускаемая ОАО «Российский институт радионавигации и времени» спутниковая геодезическая аппаратура ГЕО-161.

Накапливаемая в течение определенного периода времени информация позволит в перспективе получать статистические характеристики по параметрам проводимых работ, выделять взаимосвязи различных факторов, например, интенсивности аварий на конкретном участке сети или зависимость количества аварий от материала труб, места их прокладки и т.д. Кроме того, появляется возможность корректировки местоположения конкретного участка сети между опорными точками по истинным координатам. Следует также отметить, что внедрение данной технологии позволит организовать фиксацию, накопление и анализ материальных и трудовых затрат на эксплуатацию и обслуживание конкретных участков сетей.

Используя потенциал, заложенный в созданную систему, в 2008 году предприятие совместно с ОАО «Российский институт радионавигации и времени» выполнило разработку системы, обеспечивающей реализацию дифференциального режима определения координат в реальном времени, и режима RTK соответственно с субметровой и сантиметровой точностью. При этом обеспечивается:

- формирование данных, необходимых для реализации дифференциального режима, производится при максимальном удалении от ближайшей станции СБС не более 10 км в условиях приема сигналов не менее чем от 4 НКА и геометрическом факторе не более 6 по одной из ГНСС;

- обеспечение точности определения координат в режиме RTK не хуже 10 см в условиях приема сигналов не менее чем от 5 навигационных космических аппаратов и геометрическом факторе не более 6 по одной из навигационных систем (ГЛОНАСС или NAVSTAR);

Посредством VPN-сети «Водоканала» осуществляется трансляция сервером системы базовых станций контрольно-корректирующей информации (ККИ) по запросам подключенных к сети мобильных клиентов. В последующем данные в стандартном формате RTCM будут передаваться сервером по протоколу Ntrip и смогут использоваться для повышения точности работы различных приемников ГЛОНАСС/GPS, в том числе и установленных на транспортных средствах. TCP-протокол Ntrip специально разработан для передачи поправок в сети Интернет и используется в качестве стандарта в ряде стран. Он позволяет поддерживать двустороннюю связь между пользователем и сервером, при этом сервером одновременно могут передаваться данные RTCM от всех базовых станций сети для десятков или даже сотен пользователей. Поддерживается как стандартный дифференциальный режим с трансляцией поправок 1/31 типа, так и геодезический с использованием кадров 18 и 19 для высокоточных координатных определений.

Пользователи системы смогут получать данные с помощью персонального компьютера, ноутбука, PDA и даже самих спутниковых приемников.
Система используется для навигационного обеспечения мобильных рабочих мест, которыми оснащаются в настоящее время линейные и аварийные бригады предприятия и обеспечит возможность динамического отображения положения комплекта в масштабе времени, близком к реальному, непосредственно на картографическом фоне, включающем информацию об инженерных сетях.. Это позволит организовать определение собственных координат при работе на сетях и откроет широкие возможности по повышению эффективности работ связанных с их обслуживанием. Для проведения высокоточных координатных определений в реальном времени ОАО «Российский институт радионавигации и времени» разработан новый двухчастотный геодезический приемник «Изыскание».

Результаты проведенных работ использованы для создания системы навигационного обеспечения мобильных рабочих мест которыми в настоящее время оснащаются линейные и аварийные бригады предприятия. Учитывая то, что предприятие имеет точную информацию о местоположении узловых точек сети, возможность точного определения местоположения в реальном масштаба времени позволяет организовать навигацию на сетях на современном уровне и открывает широкие возможности по повышению эффективности работ связанных с обслуживанием сетей.