Die Arbeitsabläufe zur Sicherung der GIS-Qualität von Versorgungsunternehmen sind grundlegend gestört und das schon seit Jahrzehnten. Die Integration von CAD und GIS in einen effizienten Arbeitsablauf war eine Herausforderung, und in der Versorgungsindustrie und in einigen Teilen des Kommunikationssektors wurde es einfach nicht als Priorität angesehen, für GIS-Daten in Echtzeit und hoher Qualität zu gewährleisten. In jüngster Zeit hat die Qualität von GIS-Daten aufgrund von Geschäftsanforderungen wie der Implementierung eines intelligenten Stromnetzes, der Abschätzung der Verfügbarkeit von Diensten und anderen Anwendungen oberste Priorität. Und jetzt bieten nicht-traditionelle Geospatial-Unternehmen geospatial-basierte Technologien an, die die Erfassung und Pflege von GIS-Informationen über Versorgungs- und Kommunikationsanlagen revolutionieren, die eine Grundlage für den digitalen Zwilling des Echtzeitnetzes bilden können, der im Zeitalter des Smart Grid und unserer zunehmenden Abhängigkeit von Kommunikations- und Versorgungsnetzen unerlässlich ist.
Fehlerhafte Geschäftsprozesse verschlechtern die GIS-Datenqualität
Pflege von genauer, aktueller Bestandsdaten ist eine Herausforderung für Versorgungs- und Kommunikationsunternehmen seit Jahrzehnten. Im Laufe der Jahre hat die fehlende CAD/GIS-Interoperabilität Kommunikations- und Versorgungsunternehmen Hunderte von Millionen Dollar gekostet, um ihre GIS-Daten zu bereinigen und ihre CAD+GIS-Workflows zu rationalisieren. Eines der anhaltenden Themen seit den Anfängen von Between The Poles war die Herausforderung der Integration von CAD- und GIS-Daten in einen gemeinsamen Arbeitsablauf (einige Beispiele; 2006, 2007, 2008 ). Kritische Messgrößen für die Bereitschaft von Versorgungsunternehmen für das intelligente Stromnetz sind der Rückstand bei der Bestandsaufnahme, der Rückstand bei der Aktualisierung vor Ort und die Standortgenauigkeit der Anlagen im GIS des Versorgungsunternehmens. Es ist nicht ungewöhnlich, dass sich der Rückstand bei der Bestandsaufnahme über Monate, ja sogar Jahre erstreckt, dass Aktualisierungen aus dem Feld monatelang dauern, bis sie in die Datenbank eingegeben werden, wenn sie überhaupt eingegeben werden, und dass die Standort von Anlagen, die im GIS aufgezeichnet sind aufgezeichneten Standorte um Häuserblocks von ihrem tatsächlichen Standort abweichen können. Die Herausforderung besteht darin, Arbeitsabläufe zu gestalten, die sowohl technische als auch raumbezogene Daten und Anwendungen in einen effizienten Datenfluss von der Planung über die Konstruktion und den Bau bis hin zum Betrieb und zur Wartung mit Rückkopplungsschleifen, die ein genaues, nahezu in Echtzeit arbeitendes GIS gewährleisten. Für viele Versorgungs- und Kommunikationsunternehmen hat das traditionelle GIS, das in den letzten Jahrzehnten die Standardplattform für GIS in Versorgungsunternehmen war, einfach keine kosteneffektive, qualitativ hochwertige Echtzeit-Ortung von Anlagen und zugehörige Daten.
Ein wichtiger Arbeitsablauf in allen Versorgungs- und Kommunikationsunternehmen ist die Wartung vor Ort Prozess. Bei vielen Versorgungsunternehmen ist dies eine unterbrochene Rückkopplungsschleife, die dazu führt, dass sich die Qualität der GIS-Daten mit der Zeit verschlechtert. Wenn ein Außendienstmitarbeiter Wartungsarbeiten an der Netzinfrastruktur durchführt, wozu auch Routine- und Notfallwartungen gehören, oder wenn er auf Anlagen stößt, die im GIS falsch lokalisiert oder beschrieben sind, müssen die Änderungen oder Korrekturen an den GIS-Daten aus dem Außendienst schnell in das GIS zurückgeführt werden. Allzu häufig ist dies noch ein papierbasierter Prozess, der in der Regel das Redlining von Bestandsplänen beinhaltet, die dann zur Aktualisierung im GIS an die Datensätze geschickt werden. Der Rückstand bei der Aktualisierung vor Ort kann sich über Monate hinziehen. Die langsame Bearbeitung von Aktualisierungen vor Ort hält die Mitarbeiter vor Ort davon ab, Korrekturen und Änderungen zu melden, was das Problem der GIS-Qualität noch verschärft. Das Ergebnis dieses und anderer fehlerhafter Arbeitsabläufe, wie z. B. des "as-built"-Arbeitsablaufs, ist, dass die GIS-Daten nicht nur unvollständig, ungenau und veraltet sind, sondern dass ihre Qualität mit der Zeit abnimmt.
Wirtschaftliche Gründe für ein genaues Echtzeit-GIS
Für Kommunikationsunternehmen ist ein wichtiger Grund für ein genaues und aktuelles GIS die schnelle Verfügbarkeit von Verfügbarkeit von Dienstleistungskalkulationen für potenzielle Kunden. Ich erinnere mich an ein großes US-amerikanisches Telekommunikationsunternehmen, das, weil es sich nicht auf die Informationen in seinem GIS verlassen konnte, alle Standorte seiner Glasfaseranschlüsse neu vermessen musste, um potenziellen ADSL-Kunden zu antworten, ob sie nahe genug an einem Glasfaseranschluss für den Dienst liegen.
Für die Stromversorgungsunternehmen ist das intelligente Stromnetz in den letzten Jahren zu einem wichtigen Geschäftsfaktor geworden. Die Digitalisierung des Netzes hat die Rolle von Geodaten und -technologien für die Versorgungsunternehmen zu einem strategischen Thema gemacht. In einem Bericht von Navigant Research heißt es in einem Bericht von Navigant Research, dass es beim intelligenten Stromnetz vor allem um Situationsbewusstsein und die effektive Vorhersage von und Reaktion auf Ereignisse geht, die die Leistung des Stromnetzes stören könnten. Da räumliche Daten allen Aktivitäten eines Stromversorgers zugrunde liegen, ist GIS die einzige grundlegende Ansicht, die potenziell alle betrieblichen Aktivitäten eines Stromversorgers miteinander verbinden kann, einschließlich Planung und Bau, Anlagenmanagement, Personalmanagement und Ausfall Management sowie Überwachungssteuerung und Datenerfassung (SCADA), Verteilungsmanagementsysteme (DMS), erneuerbare Energien und Strategieplanung. Wie John Simmins von EPRI wiederholt betont hat, ist eine Voraussetzung für die Implementierung eines intelligenten Stromnetzes die Bereinigung der GIS-Daten und die Entwicklung von Geschäftsprozessen (Feedback-Prozesse), um sicherzustellen, dass die Daten korrekt und aktuell bleiben.
Ermöglichende Technologien: Offene Standards, quelloffene Geodaten und Handhelds
Jüngste technische Fortschritte haben es möglich gemacht, kosteneffiziente Prozesse zu implementieren, um sicherzustellen, dass die Daten von Versorgungseinrichtungen, einschließlich GIS-Daten, genau und aktuell sind. Es gibt jetzt viele allgemein anerkannte Standards für GeodatenSimple Features for SQL, WMS, WFS, GML, KML und InfraGML, um nur einige der OGC-Standards zu nennen, die vor zwei Jahrzehnten noch nicht verfügbar waren. Zweitens, seit der Gründung der Open Source Geospatial Foundation (OSGEO) im Jahr 2006 hat sich die Entwicklung von Open-Source-Geospatial-Projekten wie PostGIS, GeoServer, MapServer, Leaflet und anderen rasant entwickelt. Diese Open-Source-Codebasis hat es Unternehmern ermöglicht, schnell kostengünstige Geodatenanwendungen zu entwickeln, da die Kosten für die Pflege des meisten Codes von einer breiten Entwicklergemeinschaft getragen werden. Drittens bietet das Aufkommen von Handheld-Computern und -Telefonen mit Touchscreen eine kostengünstige, universell zugängliche Hardwareplattform für Außendienstmitarbeiter, die auf Geodaten und andere in den Datenbanken eines Versorgungsunternehmens gespeicherte Informationen zugreifen können. Mit der entsprechenden Software ermöglichen es Smartphones und Tablets den Außendienstmitarbeitern, alle Informationen über eine Anlage vor Ort mit einem Fingertipp abzurufen. Zum Beispiel habe ich gebloggt darüber gebloggt, wie die Außendienstmitarbeiter von Duke Energy eine mobile Anwendung auf Open-Source-Basis nutzen, die ein einziges, gemeinsames und benutzerfreundliches Webtool zur Anzeige von Geodaten in GE Smallworld, ESRI ArcGIS, Intergraph GTechnology, spatialNET und Google Maps sowie von Nicht-GIS-Daten in Maximo, SAP, drei verschiedenen Ausfall Management Systemen, vier oder fünf Kundeninformationssystemen, CAD-Zeichnungen sowie Fotos und Bildern bietet.
Das Paradigma wechseln: GIS-Datenpflege aus der Praxis
Der Paradigmenwechsel besteht darin, den Außendienstmitarbeitern die Verantwortung für die Qualität der Daten im GIS der Versorgungsunternehmen zu übertragen. Da sie die Lage und den Zustand der Versorgungsinfrastruktur direkt kennen, liegt der Schlüssel zur Revolutionierung der Datenpflege und zur Ermöglichung von präzisen GIS- und anderen Daten in nahezu Echtzeit darin, den "Mittelmann" auszuschalten und das Personal vor Ort in die Lage zu versetzen, das GIS der Versorgungsunternehmen und andere Daten während der Arbeit vor Ort zu pflegen. Damit die Außendienstmitarbeiter dies tun können, ohne ihre Arbeitsbelastung erheblich zu erhöhen (und mit der Zeit ihre Arbeitsbelastung zu verringern, wenn sich die Qualität des GIS verbessert), sind eine einfache "Touch-and-Go"-Benutzeroberfläche, die das Tippen minimiert, reaktionsschnelle Anwendungen, die auf Handhelds laufen, und Arbeitsabläufe erforderlich, die es den Außendienstmitarbeitern ermöglichen, ihre Änderungen mit einer minimalen Verzögerung zu sehen, die in Stunden oder maximal Tagen gemessen wird. Natürlich können Betriebsdaten durch Datenversionierungstechnologie vor problematischen Aktualisierungen geschützt werden (lange Transaktionen) geschützt werden, die eine schnelle Überprüfung und Identifizierung potenziell problematischer Aktualisierungen durch die Sachbearbeiter ermöglicht.
Unter Distributech 2019 ein neuer Marktteilnehmer IQGeo in der Versorgungs- und Kommunikationsbranche auf und kündigte eine Alternative zu herkömmlichen GIS an. myWorld Capture ist eine mobile Lösung, bei der die direkte Datenpflege im Feld im Vordergrund steht. Aufbauend auf einer Open-Source-Geospatial-Plattform, die die Versionierung von Daten und Schnittstellen zu bestehenden GIS-Systemen für Versorgungs- und Kommunikationsunternehmen wie ArcGIS und Smallworld unterstützt, bietet myWorld Werkzeuge, die die Entwicklung und Pflege eines hochwertigen GIS in nahezu Echtzeit mit den Informationen ermöglichen, die für ein vollständiges Datenmodell der Netzanlagen erforderlich sind, einschließlich Standort, Beschreibung, Konnektivität, Zustand und Status der Geräte.
Der Schlüssel zur Gewährleistung einer hohen Qualität und Aktualität der Daten liegt in der Befähigung der Außendienstmitarbeiter, Aktualisierungen direkt an der Quelle vorzunehmen und den Arbeitsablauf der Datenpflege so weit wie möglich zu automatisieren. Dieser Ansatz kann Rückstände bei der Aktualisierung vor Ort beseitigen, die Außendienstmitarbeiter dazu ermutigen, die Verantwortung für die Qualität des GIS des Versorgungsunternehmens zu übernehmen, und eine effektive Rückkopplungsschleife ermöglichen, die die GIS-Datenqualität im Laufe der Zeit verbessert. Mit dem Versprechen von Echtzeit-Updates direkt aus dem Feld bietet dieser Ansatz eine wichtige Grundlage für den digitalen Zwilling des Netzes, der Sensoren, die in Echtzeit berichten, mit Simulationen und Analysen verbindet, die es ermöglichen, eine genaue Echtzeit-Situationsbewertung zu erstellen und den elektrischen Zustand des Netzes sowie mögliche zukünftige Zustände auf der Grundlage gemeldeter oder prognostizierter Ausfälle und geplanter Erweiterungen und anderer Änderungen des Stromnetzes zu modellieren.
Operationalisierung des neuen Paradigmas
Wie funktioniert das in der Praxis? Ich hatte Gelegenheit, mit Dick Rohm, Director of Engineering bei Cable One, darüber zu sprechen, wie das Unternehmen auf dem Weg zu seinem Ziel vorankommt, keine Rückstände bei Aktualisierungen vor Ort oder bei Bestandsinstallationen zu haben. Der geschäftliche Antrieb für diese Initiative, an der das Unternehmen seit mehreren Jahren arbeitet, ist die Verfügbarkeit von Diensten - die Möglichkeit, einem Kunden sofort sagen zu können, ob ein Glasfaserdienst am Standort des Kunden verfügbar ist oder ob eine Erweiterung des Netzes erforderlich ist.
Cable One bietet kommerzielle Glasfaserdienste für Unternehmen sowie Kabeldienste in 21 Staaten an, hauptsächlich in Klein- und Großstädten. Der Verkaufserfolg setzt voraus, dass man in der Lage ist, schnell auf Anfragen potenzieller Kunden nach Glasfaserdiensten für Unternehmen zu reagieren und zu sagen: "Ja, wir haben bereits Glasfaserkapazitäten in Ihrer Nähe, oder nein, wir müssen eine Glasfaserleitung bauen, um Sie zu unterstützen. Die Verbesserung der Datenqualität in ihrem GIS ist ein wichtiger Geschäftsfaktor für Cable One.
Durch die Priorisierung der Arbeitsabläufe für Bestandsaufnahmen und Aktualisierungen konnte Cable One sicherstellen, dass Bestandsaufnahmen und Aktualisierungen in der Regel innerhalb von 2-3 Werktagen im GIS vorliegen. Um dies zu erreichen, änderte das Unternehmen zunächst den Bestandsprüfungsprozess und machte den Entwurfsprozess vor etwa fünf Jahren papierlos. Das technische GIS ermöglicht es den Ingenieuren, AutoCAD zu verwenden, um Glasfaser- und RF-Netze direkt im GIS zu entwerfen. Für die Konstruktion werden den Auftragnehmern AutoCAD-Zeichnungen (DWG) auf USB-Sticks zur Verfügung gestellt, und es bleibt ihnen überlassen, ob sie diese ausdrucken möchten. Bei kleinen Aufträgen können die Bauunternehmer vollständig elektronisch arbeiten. Bei großen Aufträgen verwenden die Auftragnehmer immer noch Papier, drucken aber die DWG-Dateien selbst aus. Die Auftragnehmer müssen sich bei Cable One's Project Central registrieren, das zur Verfolgung aller Projekte verwendet wird. Bei der Rücksendung von Bestandsplänen in Papierform werden diese stichprobenartig überprüft, und das GIS wird auf der Grundlage etwaiger Redlines aktualisiert. Ein Projekt wird erst dann abgeschlossen (und die Auftragnehmer bezahlt), wenn die Korrekturlinien im GIS enthalten sind. Das GIS wird von Marketing und Vertrieb als Zusatzanwendung zu myWorld verwendet.
Für Aktualisierungen vor Ort sollte ursprünglich eine Web-Erweiterung des GIS verwendet werden, die sich jedoch als zu umständlich und langsam erwies. Sie wurde durch myWorld auf einem Handheld ersetzt, das mit Google oder Bing Maps arbeitet und ein Front-End für die Anzeige aller technischen Geodaten und zugehörigen Daten im Feld bietet. Die Lösung myWorld erfordert nur etwa eine Stunde Einarbeitungszeit mit Hilfe eines Videos.
Aufgrund des Erfolgs der Implementierung von myWorld wird derzeit die Benutzerakzeptanz von myWorld Capture getestet. myWorld Capture ermöglicht es den Mitarbeitern vor Ort, GIS- und andere Daten während ihrer Arbeit zu aktualisieren. Benutzerfreundlichkeit und schnelle Reaktion sind die wichtigsten Merkmale. Es ermöglicht den Validierern vor Ort, den größten Teil ihrer Arbeit durch Antippen und Drag & Drop zu erledigen, ohne viel zu tippen. Das technische Personal vor Ort muss mehr tippen, aber auch für sie ist der Aufwand minimal.
Das Ziel der Implementierung von myWorld Capture ist eine 24-stündige Bearbeitungszeit für Aktualisierungen aus dem Feld. Es könnte sogar weniger sein, aber das wird derzeit durch den Prozess der nächtlichen Veröffentlichung von Aktualisierungen im GIS und in der Datenbank MyWorld eingeschränkt. myWorld Die Erfassung wird bis zum 1. Juli dieses Jahres auf alle Außendienstmitarbeiter ausgeweitet.
Dick Rohm betonte, dass der Schlüssel zum Erfolg eines transformativen Projekts wie diesem bei Cable One in der Veränderung der Denkweise im Außendienst liegt. Daten müssen genauso wichtig behandelt werden wie physische Güter. Wenn sich etwas ändert oder ein Fehler gefunden wird, müssen die Außendienstmitarbeiter die Daten vorrangig aktualisieren. Um die Außendienstmitarbeiter zu ermutigen, Änderungen im GIS vorzunehmen, müssen Werkzeuge auf Handhelds bereitgestellt werden, die schnell und einfach zu bedienen sind. Die Aktualisierungsprozesse müssen schnell sein, damit die Außendienstmitarbeiter ihre Änderungen schnell im GIS sehen können. Mit der Zeit werden sich die Außendienstmitarbeiter immer mehr auf das GIS verlassen, weil sie sehen, dass Korrekturen, die sie vor Ort vornehmen, innerhalb von 24 Stunden oder früher in der Datenbank erscheinen. In dem Maße, wie sich die Datenqualität durch diese Rückkopplungsschleife verbessert, werden die Außendienstmitarbeiter feststellen, dass sie sich auf das GIS verlassen können, wenn es darum geht, aktuelle Informationen über Anlagen zu finden und abzurufen.
Schlussfolgerung
Die Priorisierung von Aktualisierungen aus dem Feld, um den Rückstand bei Aktualisierungen im Feld auf 24 Stunden oder besser zu reduzieren, zusammen mit einem Rückstand bei der Bestandsaufnahme in der Größenordnung von zwei bis drei Tagen, ist eine bemerkenswerte Leistung. Es zeigt, dass mit einer Geschäftsperspektive, die einen zuverlässigen digitalen Zwilling von Versorgungs- und Kommunikationsnetzen nahezu in Echtzeit und Geospatial-Technologie, die offene Standards unterstützt und auf Open Source basiert und für Handhelds im Feld implementiert ist, eine kosteneffektive Lösung für die jahrzehntealte Herausforderung der GIS-Datenqualität in Reichweite jedes Versorgungs- oder Kommunikationsunternehmens liegt.
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