Informatyka i inteligentne zarządzanie dla potrzeb ... · orodku bada naukowych i strategicznych o...

10
ANDRZEJ STRASZAK, Szkola Wysza im. Pawla Wlodkowica, Plock JAN STUDZISKI Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy INFORMATYKA I INTELIGENTNE ZARZDZANIE DLA POTRZEB RODOWISKA DO ROZWIZYWANIA JEGO PROBLEMÓW Streszczenie W artykule omówiono rozwój i zakres zastosowa informatyki i zarzdzania w inynierii i ochronie rodowiska w Polsce i na wiecie, a take przedstawiono opis systemu informatycznego przygotowanego przez IBS PAN dla MPWiK w Rzeszowie, jako przyklad konkretnego zastosowania informatyki rodowiskowej. Slowa kluczowe: informatyka rodowiskowa, inteligentne zarzdzanie, SWD do zarzdzania dys- trybucj wody 1. Wprowadzenie Moliwoci obliczeniowe czlowieka, którego mózg zawiera 10 11 -10 12 neuronów, a take zespoly rachmistrzów wystarczaly ludzkoci do rozwizywania jej problemów do pocztku lat 40- tych ubieglego wieku. Zauwayli to wybitni matematycy: Norbert Wiener i John von Neuman, a take inni uczeni z nauk technicznych. Wiener, bdc jeszcze studentem na praktyce w orodku obliczeniowym artylerii USA, zauwayl to ju w okresie I wojny wiatowej. Genialny matematyk angielski Alan Turing w latach 30-tych ubieglego wieku udowodnil, e mona zbudowa prost automatyczn maszyn cyfrow do dowolnie zloonych oblicze posiadajc odpowiedni algorytm obliczeniowy. Maszyna cyfrowa Turinga byla abstrakcyjna, wic nalealo znale jej realizacj techniczn. Okazalo si, e odpowiednie elementy techniczne ju zostaly wynalezione, lecz byly uywane do innych celów. Jednym z takich elementów byla elektroniczna lampa próniowa, uywana w odbiornikach i nadajnikach radiowych oraz urzdzeniach radarowych. Dziki wplywom von Neumana w strefach rzdowych i wojskowych oraz dziki wierze Wienera, e uda si zbudowa automatyczny kalkulator, znacznie szybszy od najlepszego rachmistrza, uzyskano niemale wówczas rodki finansowe dla artylerii USA do budowy automatu do liczenia torów pocisków. W polowie lat 40-tych ubieglego stulecia automat byl ju gotowy, ale II wojna wiatowa zdyla si skoczy i aby automat nie zostal eksponatem muzealnym, John von Neuman znalazl nowych klientów: pierwszego w orodku budowy bomb atomowych, drugiego w powstalym 60 lat temu orodku bada naukowych i strategicznych o nazwie RAND Corporation. Komputer dla Rand’u nazwano Johniac. Polskie rodowisko bada systemowych w czasie tegorocznej krajowej konferencji BOS’2008 60-leciu RAND Corporation powica sesj specjaln. rodowisko to, we wspólpracy z RAND Europe, podjlo równie inicjatyw uruchomienia w Polsce orodka RAND Polska, w ramach offsetowych rodków finansowych zwizanych z zakupem myliwców F-16. Pomysl ten nie

Transcript of Informatyka i inteligentne zarządzanie dla potrzeb ... · orodku bada naukowych i strategicznych o...

Page 1: Informatyka i inteligentne zarządzanie dla potrzeb ... · orodku bada naukowych i strategicznych o nazwie RAND Corporation. Komputer dla Rand’u nazwano Johniac. ... zdarze niezwykłych

ANDRZEJ STRASZAK,

Szkoła Wy�sza im. Pawła Włodkowica, Płock

JAN STUDZI�SKI

Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy

INFORMATYKA I INTELIGENTNE ZARZ�DZANIE DLA POTRZEB RODOWISKA DO ROZWI�ZYWANIA JEGO PROBLEMÓW

Streszczenie

W artykule omówiono rozwój i zakres zastosowa� informatyki i zarz�dzania

w in�ynierii i ochronie �rodowiska w Polsce i na �wiecie, a tak�e przedstawiono opis

systemu informatycznego przygotowanego przez IBS PAN dla MPWiK w Rzeszowie,

jako przykład konkretnego zastosowania informatyki �rodowiskowej.

Słowa kluczowe: informatyka �rodowiskowa, inteligentne zarz�dzanie, SWD do zarz�dzania dys-

trybucj� wody

1. Wprowadzenie

Mo�liwo�ci obliczeniowe człowieka, którego mózg zawiera 1011

-1012

neuronów, a tak�e

zespoły rachmistrzów wystarczały ludzko�ci do rozwi�zywania jej problemów do pocz�tku lat 40-

tych ubiegłego wieku. Zauwa�yli to wybitni matematycy: Norbert Wiener i John von Neuman,

a tak�e inni uczeni z nauk technicznych. Wiener, b�d�c jeszcze studentem na praktyce w o�rodku

obliczeniowym artylerii USA, zauwa�ył to ju� w okresie I wojny �wiatowej. Genialny matematyk

angielski Alan Turing w latach 30-tych ubiegłego wieku udowodnił, �e mo�na zbudowa prost�automatyczn� maszyn� cyfrow� do dowolnie zło�onych oblicze� posiadaj�c odpowiedni algorytm

obliczeniowy.

Maszyna cyfrowa Turinga była abstrakcyjna, wi�c nale�ało znale jej realizacj� techniczn�. Okazało si�, �e odpowiednie elementy techniczne ju� zostały wynalezione, lecz były u�ywane do

innych celów. Jednym z takich elementów była elektroniczna lampa pró�niowa, u�ywana

w odbiornikach i nadajnikach radiowych oraz urz�dzeniach radarowych. Dzi�ki wpływom von

Neumana w strefach rz�dowych i wojskowych oraz dzi�ki wierze Wienera, �e uda si� zbudowaautomatyczny kalkulator, znacznie szybszy od najlepszego rachmistrza, uzyskano niemałe

wówczas �rodki finansowe dla artylerii USA do budowy automatu do liczenia torów pocisków.

W połowie lat 40-tych ubiegłego stulecia automat był ju� gotowy, ale II wojna �wiatowa zd��yła

si� sko�czy i aby automat nie został eksponatem muzealnym, John von Neuman znalazł nowych

klientów: pierwszego w o�rodku budowy bomb atomowych, drugiego w powstałym 60 lat temu

o�rodku bada� naukowych i strategicznych o nazwie RAND Corporation. Komputer dla Rand’u

nazwano Johniac.

Polskie �rodowisko bada� systemowych w czasie tegorocznej krajowej konferencji BOS’2008

60-leciu RAND Corporation po�wi�ca sesj� specjaln�. rodowisko to, we współpracy z RAND

Europe, podj�ło równie� inicjatyw� uruchomienia w Polsce o�rodka RAND Polska, w ramach

offsetowych �rodków finansowych zwi�zanych z zakupem my�liwców F-16. Pomysł ten nie

Page 2: Informatyka i inteligentne zarządzanie dla potrzeb ... · orodku bada naukowych i strategicznych o nazwie RAND Corporation. Komputer dla Rand’u nazwano Johniac. ... zdarze niezwykłych

POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZ�DZANIA WIEDZ�

Seria: Studia i Materiały, nr 17, 2008

159

uzyskał jednak poparcia rz�dowej strony polskiej. Gdyby ta zgoda była, dzisiaj RAND Polska

mógłby by w pełni gotowy do rozwi�zania strategicznych problemów Polski.

W czasach pierwszych komputerów nikt na �wiecie nie miał pomysłu, jak u�ywa komputerów

lub informatyki do problemów �rodowiskowych, poniewa� nie istniały wówczas takie problemy na

�wiecie. Powstały one dopiero w latach 60-tych ubiegłego wieku, w czasie gwałtownego

uprzemysłowienia Japonii. Problemy niszczenia �rodowiska i marnotrawienia zasobów

surowcowych planety zainteresowały Klub Rzymski i powstało wtedy pierwsze wykorzystanie

komputerów do symulacji długoterminowej dotycz�cej spraw �rodowiska, gospodarki surowcowej

i demografii w skali planety ZIEMIA. Obliczenia wykonano na uczelni ameryka�skiej

wykorzystuj�c dorobek MIT w zakresie symulacji opartej na „dynamice systemów”. Komputery w

USA w drugiej połowie lat 60-tych ubiegłego wieku mogły dokona symulacji tylko bardzo

uproszczonych modeli, tym nie mniej uzyskano bardzo wa�ny wynik – zainteresowano ONZ i cały

�wiat problemami �rodowiska, marnotrawstwa energii i surowców oraz problemami dynamiki

rozwoju ludno�ci �wiata.

W 1969 roku odbył si� Pierwszy Szczyt wiatowy Problemów rodowiska, na którym podj�to

wiele wa�nych działa�, w wielu krajach powstały ministerstwa zajmuj�ce si� problemami

�rodowiskowymi. Dzi�ki komputerom mo�na ju� było podj� spraw� globalnego, kontynentalnego,

krajowego, regionalnego i lokalnego zarz�dzania �rodowiskiem. W przyszłym roku b�dzie 40-lecie

otrzymania pierwszych rezultatów z zakresu zastosowa� informatyki w problematyce

�rodowiskowej.

Zgodnie z obowi�zuj�cym w rozwoju informatyki prawem Moore’a, komputery

i superkomputery w 2009 roku s� nieporównywalne ze swoimi odpowiednikami z 1969 roku.

Ograniczeniem zastosowania informatyki w inteligentnym zarz�dzaniu �rodowiskiem na

wszystkich poziomach decyzyjnych nie jest potencjał obliczeniowy hardware’u i software’u

informatycznego, ale niedostateczny wysiłek B+R w obszarze finansowym i zatrudnienia

w tematyce �rodowiskowej. Z wielu tysi�cy scenariuszy rozwoju �wiata na całe obecne stulecie

(rand.org) wykonanych na pocz�tku obecnej dekady wiemy, �e jedynie tak zwana klasa

scenariuszy pn. Wielkie Przemiany a z tej klasy scenariusz Eco-Wspólnotowy s� dostatecznie

optymistyczne. Autorzy rozszerzyli klas� tych scenariuszy na klas� scenariuszy Eco-Info-Techno-

Wspólnotowych, co podkre�la niezb�dn� rol� zaawansowanej informatyki, jak� ma ona do

spełnienia w 21 wieku, oraz podkre�la konieczno� niezb�dnego umasowienia proekologicznych

technologii w energetyce, przemy�le i usługach, a tak�e w rolnictwie i medycynie.

Warunkiem koniecznym rozwoju a nie samobójstwa ludzko�ci jest zwi�kszenie nakładów na

badania naukowe i rozwój (B+R) w skali �wiata do rz�du 5 do 6 procent PSB w połowie 21 wieku

z zastosowaniem ich w istotnej cz��ci, jako „dopalacza” rozwoju według scenariusza Eco-Info-

Techno-Wspólnotowego. W latach 2010-2030 �wiatowe nakłady B+R powinny osi�gn� co

najmniej 3 procent PSB a wi�c tyle, ile wynosi jeden z celów Strategii Lizbo�skiej UE na rok

2010.

Problem zmian klimatycznych �wiata wymaga bardzo intensywnych bada� naukowych

i symulacji komputerowych wraz z wyznaczeniem trendów globalnego ocieplenia, wi��e si� z tym

problem zmniejszenia marnotrawstwa zdolno�ci i pracy, w tym szczególnie pracy twórczej,

zmniejszenia marnotrawstwa zasobów finansowych, wiedzy technologicznej i naukowej oraz

zmniejszenia marnotrawstwa spowodowanego złym zarz�dzaniem. Wymaga to radykalnych

przemian o charakterze wspólnotowym.

Page 3: Informatyka i inteligentne zarządzanie dla potrzeb ... · orodku bada naukowych i strategicznych o nazwie RAND Corporation. Komputer dla Rand’u nazwano Johniac. ... zdarze niezwykłych

Andrzej Straszak, Jan Studzi�ski

Informatyka i inteligentne zarz�dzanie dla potrzeb �rodowiska

do rozwi�zywania jego problemów

160

2. Stan bada� �rodowiskowych w Polsce i na �wiecie

Zacz�tki zastosowa� informatyki w ochronie �rodowiska, jako odr�bnego kierunku bada�naukowych, mo�na wi�za z połow� lat 80-tych ubiegłego wieku. W 1987 roku grupa naukowców

niemieckich rozpocz�ła cykl konferencji pod nazw� Umweltinformatik i Informatik für den

Umweltschutz. Ze wzrostem udziału w nich naukowców z poza krajów niemieckoj�zycznych

zacz�to organizowa konferencj� pod angielskoj�zyczn� nazw� Informatics for Environmental

Protection, z przyj�tym skrótem EviroInfo. XXI konferencja z tego cyklu odbyła si� w 2007 roku

w Warszawie, zorganizowana przez Instytut Bada� Systemowych PAN we współpracy z niemieck�Gesellschaft für Informatik. W konferencji warszawskiej aktywny udział wzi�ł dr Haliniak –

Główny Inspektor Ochrony rodowiska w Polsce, dla którego IBS PAN opracował ekspertyz�z zakresu wykorzystania modeli matematyczno-systemowych w obszarze zarz�dzania

�rodowiskiem.

Rys. 1. Umiejscowienie modeli matematyczno-systemowych w rozwini�tej Strategii Lizbo�skiej

Obecne wyniki otrzymywane w zakresie in�ynierii i techniki �rodowiskowej oraz informatyki

i zarz�dzania �rodowiskiem nie s� jeszcze satysfakcjonuj�ce. Niezb�dna jest całkowita cyfryzacja

sektora �rodowiska w obszarze pozyskiwania i archiwizowania danych oraz wizualizacji informacji

i wiedzy. Problematyka �rodowiska wymaga szerokiego i gł�bokiego wsparcia badawczego ze

strony wszystkich technologii in�ynierskich i bio-in�ynierskich. Inteligentne zarz�dzanie, jako

dominuj�ce w 21 wieku, musi przede wszystkim by wdra�ane do praktyki.

Page 4: Informatyka i inteligentne zarządzanie dla potrzeb ... · orodku bada naukowych i strategicznych o nazwie RAND Corporation. Komputer dla Rand’u nazwano Johniac. ... zdarze niezwykłych

POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZ�DZANIA WIEDZ�

Seria: Studia i Materiały, nr 17, 2008

161

Rys. 2. Umiejscowienie modeli matematyczno-systemowych w programie ramowym FP7 ICT

W Polsce w niedostatecznym stopniu wykorzystuje si� naukowców z bada� systemowych,

informatyki, zinformatyzowanego zarz�dzania i monitorowania oraz optymalizacji do

rozwi�zywania coraz wa�niejszych i coraz bardziej zło�onych wielodyscyplinarnych problemów

operacyjnych, strategicznych i wynikaj�cych z foresightu oraz backsightu. W�ród kilku programów

foresightowych rz�du Wielkiej Brytanii obecnie opracowywanych, jest jeden dotycz�cy

�rodowiska. Jest to program o bardzo szerokim zakresie i dalekim, bo a� 50-letnim horyzoncie

czasowym. Ma on zbada, w jakim zakresie kształtowanie �rodowiska Wielkiej Brytanii b�dzie

wymagało pomocy technik zarz�dzania do uzyskania niezb�dnych przekształce� w ci�gu

nast�puj�cych pi�ciu dekad. Program jest trzy-ministerialny, kierowany zespołowo przez trzech

sekretarzy stanu, a mianowicie z Ministerstwa Mieszkalnictwa, Planowania Wspólnot i Lokalnego

Samorz�du, Ministerstwa rodowiska, �ywno�ci i Spraw Wsi oraz Ministerstwa Gospodarki

i Biznesu. Projekt podlega nadzorowi Wysokiej Rady Koordynacyjnej. Jest on interdyscyplinarny

i dotyczy rozwoju naukowego i technicznego w nadchodz�cych dekadach.

Problematyka zaawansowanej informatyki i zarz�dzania dla potrzeb �rodowiska jest pod

szczególn� trosk� Unii Europejskiej. Społecze�stwo UE, w tym społecze�stwo polskie, realizuje

ambitny zamiar tworzenia innowacyjnych informacyjnych społecze�stw wiedzy

z proekologicznymi gospodarkami opartymi na wiedzy. Unia Europejska wysuwa si� obecnie na

�wiatowego lidera masowej walki z CO2, w tym przez wykorzystanie modeli matematyczno-

systemowych oraz zaawansowanej informatyki, w szczególno�ci informatyki inteligentnej.

Page 5: Informatyka i inteligentne zarządzanie dla potrzeb ... · orodku bada naukowych i strategicznych o nazwie RAND Corporation. Komputer dla Rand’u nazwano Johniac. ... zdarze niezwykłych

Andrzej Straszak, Jan Studzi�ski

Informatyka i inteligentne zarz�dzanie dla potrzeb �rodowiska

do rozwi�zywania jego problemów

162

Rys. 3. Umiejscowienie modeli matematyczno-systemowych w polskiej cz��ci SEIS

zgodnie z dyrektyw� INSPIRE

Unia Europejska tworzy Jednolit� Przestrze� Informacyjn� (SEIS), w jej ramach Jednolit�Przestrze� Informacyjn� rodowiska (SISE) a tak�e Jednolit� Przestrze� Dzielenia si� Danymi,

Informacj� i Wiedz� w zakresie rodowiska. W rezultacie zmian klimatycznych obywatele UE

i ich �rodowisko stoj� przed seri� zmian o wielkim ryzyku, takich jak po�ary lasów, powodzie,

sztormy, trz�sienia ziemi, erupcja wulkanów itp. Liczba ofiar i strat ekonomicznych w wyniku

kl�sk zwi�ksza si� a zasi�g kl�sk nie respektuje granic krajowych. W wyniku tego rz�dy, ró�ne

instytucje obrony cywilnej i słu�by ds. zdarze� niezwykłych zale�� coraz wi�cej od

zintegrowanych systemów informacyjnych, do których zwracaj� si� o pomoc w ró�nych fazach

Ryzyka i Zarz�dzania Kryzysowego, w warunkach zło�onych, transgranicznych

wielowymiarowych scenariuszy ryzyka. Dzi�ki ostatnim osi�gni�ciom technologii ICT

(Information and Communication Technology) powstaj� ogromne strumienie cyfrowej informacji

i komunikacji.

W Unii Europejskiej Społecze�stwo Informacyjne jest w punkcie zwrotnym. Wej�cie w �ycie

wiosn� 2007 roku dyrektywy INSPIRE tak�e jest takim punktem zwrotnym. Infrastruktura dla

Przestrzennej Informacji w Unii Europejskiej (INSPIRE) ma by tak zaprojektowana, aby

wspomaga tworzenie odpowiednich polityk, które maj� bezpo�redni lub po�redni zwi�zek

z zarz�dzaniem �rodowiskiem. DG Information Society zaproponowało tworzenie zintegrowanej

i dynamicznej przestrzeni dla zarz�dzania �rodowiskowego, SEIS. Dla Polski oznacza to budow�

Page 6: Informatyka i inteligentne zarządzanie dla potrzeb ... · orodku bada naukowych i strategicznych o nazwie RAND Corporation. Komputer dla Rand’u nazwano Johniac. ... zdarze niezwykłych

POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZ�DZANIA WIEDZ�

Seria: Studia i Materiały, nr 17, 2008

163

matematyczno-systemowych modeli wspieraj�cych polsk� cz�� SISE. Na rys. 1 pokazano

umiejscowienie modeli matematyczno-systemowych z rozwini�tej Strategii Lizbo�skiej.

Rys. 4. Umiejscowienie modeli matematyczno-systemowych w projektach redukcji

ryzyka �rodowiskowego

Na rys. 2 przedstawiono umiejscowienie modeli matematyczno-systemowych w Siódmym

Programie Ramowym (FP7) w obszarze ICT dotycz�cym Zarz�dzania rodowiskowego

i Sprawno�ci Energetycznej.

Na rys. 3 umiejscowiono modele matematyczno-systemowe w polskiej cz��ci SEIS, zgodnie

z dyrektyw� INSPIRE. Rys. 4 obrazuje główne obszary zastosowa� ICT dla zrównowa�onego

rozwoju.

3. CASE STUDY: Komputerowy system wspomagania decyzji zarz�dzaniu miejsk� sieci�wodoci�gow�

Instytut Bada� Systemowych PAN od kilkunastu lat specjalizuje si� problematyce in�ynierii

i ochrony �rodowiska. Jednym z rozwi�zywanych zagadnie� w tym obszarze jest komputeryzacja

miejskiego przedsi�biorstw wodoci�gowego. Przedsi�biorstwo takie, aby zapewni sprawn�dystrybucj� wody do odbiorców, prowadzi kompleksowe działania w zakresie utrzymania dobrego

stanu technicznego sieci dystrybucji wody, zapewnienia wła�ciwych warunków ci�nienia,

Page 7: Informatyka i inteligentne zarządzanie dla potrzeb ... · orodku bada naukowych i strategicznych o nazwie RAND Corporation. Komputer dla Rand’u nazwano Johniac. ... zdarze niezwykłych

Andrzej Straszak, Jan Studzi�ski

Informatyka i inteligentne zarz�dzanie dla potrzeb �rodowiska

do rozwi�zywania jego problemów

164

przepływu i jako�ci wody w sieci oraz dbania o optymaln� rozbudow� sieci wodoci�gowej

w zwi�zku ze stałym zwi�kszaniem jej zakresu terytorialnego. Aby to zrealizowa, rozpocz�to

przed kilku laty opracowywanie i wdra�anie w MPWiK w Rzeszowie komputerowego systemu

wspomagania decyzji operatorskich dla miejskiej sieci wodoci�gowej (rys. 5). System ten jest

przykładem zastosowa� nowoczesnych technik i technologii informatycznych w in�ynierii

�rodowiska a tak�e przykładem bada� aplikacyjnych na rzecz gospodarki prowadzonych

w instytutach PAN.

MODEL

OBLICZENIOWY

hydrauliczny sieci

wodoci�gowej

Aplikacja WT

Aplikacja OT

Aplikacja AW

Inne aplikacje biurowe

Aplikacja GW

GEOMEDIA

(edytor graficzny)

PPD – PASZPORTOWA

BAZA DANYCH SIECI

WODOC�GOWEJ

DA

NE

Z G

EO

DE

ZJI

(po

ko

nw

ersj

i)

BRAN�OWA

BAZA DANYCH BBD

Wariant stanu

rzeczywistego i warianty

do symulacji stanów

awaryjnych

OPTYMALIZACJA

MO

NIT

OR

ING

STEROWANIE

sieci� wodoci�gow�

Rys. 5. Schemat tworzonego systemu informatycznego wspomagania decyzji

dla MPWiK w Rzeszowie

Jako podstawowe zało�enie działania systemu przyj�to jego prac� w oparciu o map�numeryczn�. Jest to obecnie najnowocze�niejszy sposób zarz�dzania sieciami (wodoci�gowymi,

gazowymi, elektrycznymi czy nawet przemysłowymi). Na bazie mapy numerycznej współpracuj�ze sob� inne moduły pomocne w zarz�dzaniu bie��cym b�d w planowaniu

(rozwoju/modernizacji) sieci wodoci�gowej: system monitoringu, modele hydrauliczne, algorytmy

optymalizacji, sterowania itp.

Wprowadzenie tego systemu zarz�dzania sieci� wodoci�gow� dało niewymierne korzy�ci,

w ogólno�ci poprzez:

- znaczne skrócenie czasu wyszukiwania informacji o sieciach

- zwi�kszenie szczegółowo�ci i wiarygodno�ci informacji odczytywanej z mapy numerycz-

nej

- wzrost jako�ci �wiadczonych usług

- zwi�kszenie wiedzy na temat zachowa� sieci wodoci�gowej dzi�ki systemowi monitorin-

gu i szybsz� reakcj� na monity o stanach alarmowych

- posiadanie dodatkowej wiedzy z programu oblicze� hydraulicznych na temat ci�nie�i przepływów w w�złach i odcinkach sieci wodoci�gowej.

Page 8: Informatyka i inteligentne zarządzanie dla potrzeb ... · orodku bada naukowych i strategicznych o nazwie RAND Corporation. Komputer dla Rand’u nazwano Johniac. ... zdarze niezwykłych

POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZ�DZANIA WIEDZ�

Seria: Studia i Materiały, nr 17, 2008

165

Dla usprawnienia systemu zarz�dzania i analizowania sieci wodoci�gowej wł�czono do niego

równie� moduły funkcyjne o charakterze zarz�dczym:

• sprz��ony z map� program do obsługi wydawanych i przegl�danych Warunków Tech-

nicznych

• sprz��ony z map� program do Odbiorów Technicznych

• oparty o map� program do obsługi Awarii sieci wodoci�gowo-kanalizacyjnej

• sprz��ony z map� program do obsługi Działu Ochrony rodowiska

• aplikacja do obsługi planowanych przegl�dów eksploatacyjnych sieci wodoci�gowej (ewi-

dencja, planowanie i raportowanie).

Korzy�ci z wdro�enia pokazanego systemu s� wielorakie. Samo istnienie komputerowej,

szybko dost�pnej Bran�owej Bazy Danych stanowi wygod� i wła�ciwy komfort pracy dla

pracowników wodoci�gów. Wi�ksza czytelno� i dokładno� mapy numerycznej w porównaniu

z jednokolorow� kopi� mapy zasadniczej oraz bezpo�rednio dost�pna informacja opisowa

o poszczególnych elementach sieci s� bardzo cenne i niezb�dne do sprawnego wydawania

warunków technicznych, dla potrzeb opracowania projektów modernizacji i remontów sieci

wodoci�gowej oraz dla bie��cej eksploatacji. W powi�zaniu z modułami WT, OT, PE, AW oraz

informacjami opisowymi o klientach – odbiorcach wody z programu billingowego, uzyskuje si�sprawny System Obsługi Klienta i Zarz�dzania Technicznego.

Poprzez rozbudowanie systemu monitoringu oraz wprowadzenie modelu hydraulicznego sieci

wodoci�gowej i przeprowadzanie za jego pomoc� ró�nych symulacji zyskuje si� mo�liwo�: • poznania rozkładów ci�nie� we wszystkich w�złach sieci oraz przepływów i pr�dko�ci

przepływu we wszystkich przewodach sieci

• ułatwie� w zakresie wydawania warunków technicznych oraz projektowania nowych ob-

r�bów sieci wodoci�gowej

• opracowywania wariantowych scenariuszy pracy sieci w warunkach ekstremalnych

• sprawniejszego organizowania prac przy usuwaniu awarii.

Aktualna informacja o stanie sieci na podstawie bie��cych pomiarów systemu monitorowania

w newralgicznych punktach sieci:

� pozwala pozna bie��ce zachowania sieci, oceni stabilno� jej pracy i łatwiej j� eksplo-

atowa� daje natychmiastow� informacje o powa�nych stanach awaryjnych sieci

� pozwala wychwyci trendy dobowe i tygodniowe oraz zachowania sieci w monitorowa-

nych punktach

� pomaga w wyszukiwaniu i eliminowaniu nieszczelno�ci sieci.

Model hydrauliczny słu�y równie� do analizy wydajno�ci sieci pod k�tem:

� planowanej rozbudowy

� zmian zwi�zanych z dystrybucj� wody

� zwi�kszonych rozbiorów wody

� modernizacji sieci.

Generowanie za pomoc� modelu obliczeniowego sieci wodoci�gowej ró�nych wariantów

pracy sieci w warunkach ekstremalnych i awaryjnych pozwala zawczasu zaplanowa procedury

minimalizuj�ce skutki społeczne i ekonomiczne analizowanych zjawisk oraz umo�liwia ustalenie

Page 9: Informatyka i inteligentne zarządzanie dla potrzeb ... · orodku bada naukowych i strategicznych o nazwie RAND Corporation. Komputer dla Rand’u nazwano Johniac. ... zdarze niezwykłych

Andrzej Straszak, Jan Studzi�ski

Informatyka i inteligentne zarz�dzanie dla potrzeb �rodowiska

do rozwi�zywania jego problemów

166

niezb�dnych zachowa� w przypadku awaryjnej pracy sieci, na przykład w przypadku awarii

pompowni, awarii głównej magistrali, przedawkowania chloru na zbiornikach, zatrucia wody itp.

Prace zwi�zane z ci�gł� rozbudow� pokazanego systemu s� kontynuowane i stopniowo

rozszerzane na inne obiekty przedsi�biorstwa wodoci�gowego, takie jak sie kanalizacyjna

i oczyszczalnia �cieków.

4. Zako�czenie

Przyszło� informatyki, w tym e-infrastruktury, umo�liwia umasowienie wirtualnych

laboratoriów dla potrzeb �rodowiska naturalnego, nawet dla Polski lokalnej, w tym tak�e dla

Polskiej ciany Wschodniej (rys. 6).

Rys. 6. Wirtualne laboratorium �rodowiska naturalnego (�ródło: Stroi�ski, W�glarz, 2008)

Page 10: Informatyka i inteligentne zarządzanie dla potrzeb ... · orodku bada naukowych i strategicznych o nazwie RAND Corporation. Komputer dla Rand’u nazwano Johniac. ... zdarze niezwykłych

POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZ�DZANIA WIEDZ�

Seria: Studia i Materiały, nr 17, 2008

167

Bibliografia

1. Studzinski J., Straszak A. (red.): Ekspertyza w zakresie wykorzystywania modeli matema-

tyczno-systemowych w zakresie zarz�dzania �rodowiskiem. IBS PAN, Warszawa 2007.

2. Karczmarska D., Studzinski J.: Raport ko�cowy z realizacji projektu celowego MNiI nr

6 T11 2004C/06302 pn. Komputerowy system wspomagania decyzji operatora i projek-

tanta sieci wodoci�gowej w Rzeszowie, IBS PAN, Warszawa 2007.

3. Bogdan L., Straszak A., Studzinski J. (2007): Systems intergrated Eco-Info-Techno solu-

tions for Poland. In: O. Hryniewicz, J. Studzinski, M. Romaniuk (eds.) Environmental In-

formatics and Systems Research, EnviroInfo’2007 Conference, Warsaw, 12-14 September

2007, Vol. 1, Shaker Verlag Aachen, 351-360, Aachen 2007.

4. Straszak A., Studzinski J. (2008): Informatics and inteligent management within global

highly informatized humanity world and global marked economy based on knowledge.

Konferencja KSW’2008, Bydgoszcz-Ciechocinek 2008.

INFORMATICS AND INTELLIGENT MANAGEMENT FOR SOLVING ENVIRONMENTAL PROBLEMS

Summary

In the paper the development and applications of informatics and intelligent

management in the environmental engineering and environmental protection in Po-

land and in the world are discussed. As a practical example of such application an

information system for the management of the waterworks in Rzeszow is presented.

Keywords: environmental informatics, intelligent management, computer aided decisions making

systems, water supplying and distribution systems

Andrzej Straszak1,2,4

Jan Studzi�ski3

1Szkoła Wy�sza im. Pawła Włodkowica, Płock

2Wy�sza Szkoła Informacji Stosowanej i Zarz�dzania, Warszawa

3Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy

4 Instytut Bada�

Systemowych, Warszawa