In unseren Böden befinden sich unzählige Leitungen, welche die unverzichtbare Basis für die Ver- und Entsorgung der Gesellschaft mit Wasser, Strom, Gas, Abwasser usw. darstellen. Und diese Infrastruktur im Bereich Ver- und Entsorgungsnetze wächst permanent. Um den Betrieb der Energie- und Wasserversorgung sicher und wirtschaftlich gestalten zu können ist eine detaillierte Dokumentation über die Lage und die technischen Eigenschaften der Versorgungsnetze sowie über kaufmännische Werte der verwendeten Wirtschaftsgüter notwendig. Dabei wird die Nutzung digitaler Techniken zunehmend wichtiger, da die Komplexität der Aufgaben eines Ver- bzw. Entsorgungsunternehmens mit analoger Planwerksführung und –nutzung nicht mehr rationell lösbar sind. Es werden spezielle GIS benötigt, sog. Leitungsinformationssysteme.
Gliederung
1. Hinführung zum Thema
2. Vom Papier-Werkplan zum Leitungsinformationssystem
3. Leitungs- bzw. Netzinformationssysteme
3.1 Begriffliche Einführung
3.2 Anforderungen an ein NIS
3.3 Komponenten eines NIS
3.3.1 Datensätze und Verknüpfungen
3.3.2 Das Planwerk eines Leitungsbetreibers
3.3.3 Das Netzwerkdatenmodel
3.4. Abfragen und Analysen
3.4.1 Die Netzwerkanalyse im Allgemeinen
3.4.2 Abfragen und Analysen eines Leitungsbetreibers
4. Beispiele für NIS
5. Zusammenfassung
6. Quellenverzeichnis:
1. Hinführung zum Thema
In unseren Böden befinden sich unzählige Leitungen, welche die unverzichtbare Basis für die Ver- und Entsorgung der Gesellschaft mit Wasser, Strom, Gas, Abwasser usw. darstellen. Und diese Infrastruktur im Bereich Ver- und Entsorgungsnetze wächst permanent. Um den Betrieb der Energie- und Wasserversorgung sicher und wirtschaftlich gestalten zu können ist eine detaillierte Dokumentation über die Lage und die technischen Eigenschaften der Versorgungsnetze sowie über kaufmännische Werte der verwendeten Wirtschaftsgüter notwendig. Dabei wird die Nutzung digitaler Techniken zunehmend wichtiger, da die Komplexität der Aufgaben eines Ver- bzw. Entsorgungsunternehmens mit analoger Planwerksführung und –nutzung nicht mehr rationell lösbar sind. Es werden spezielle GIS benötigt, sog. Leitungsinformationssysteme. Analog zu Leitungsinformationssystemen spricht man auch von Netzinformationssystemen (NIS). NIS dienen der Verwaltung und der Dokumentation der Betriebsmitteldaten eines Netzbetreibers. Netzbetreiber sind beispielsweise Kommunen, Wasser- und Bodenverbände, Energieversorgungsunternehmen, Telekommunikationsunternehmen oder Unternehmen der Chemiebranche (Saurer, Behr 1997, Bill 1999).
Wenn man sich verdeutlicht wie viele Unternehmen der Ver- und Entsorgungsbranche existieren wird klar, dass NIS im GIS –Bereich eine große Rollen spielen. 1999 hatten NIS mit ca. 41% bereits den größten Marktanteil auf dem GIS-Markt (Schilcher 2005).
Der Geo- oder Raumbezug ergibt sich dadurch, dass die Betriebsmittel der Netze z.B. Rohrabschnitte oder Armaturen über einen relativ großen geographischen Raum i. d. R. eine Stadt mit ihrem Umland verteilt sind (Schilcher 2005).
NIS werden in der Regel im wirtschaftlichen Bereich angewendet, wobei die Aufgaben der Wirtschaft oftmals stark mit denen der öffentlichen Verwaltung verwischen. Das wird durch die Ausgliederung vieler Teilbereiche der öffentlichen Verwaltung in Eigenbetriebe z.B. Wasserversorgung oder Energiegewinnung deutlich (Saurer, Behr 1997).
2. Vom Papier-Werkplan zum Leitungsinformationssystem
Die älteste Methode Leitungsinformationen zu verwalten ist auf Papier-Werkplänen. Nur sauber und präzise, auf hochwertigem und verzugsfreiem Papier, gezeichnete Pläne können lange Jahre ihre Funktion erfüllen. Allerdings altert auch das beste Papier und Pläne müssen von Zeit zu Zeit neu gezeichnet werden.
Es gibt nun die Möglichkeit Papierpläne in ein CAD-Leitungskataster oder in ein Leitungsinformationssystem mit Datenbank zu überführen.
Der Unterschied des CAD-Leitungskatasters im Vergleich zu graphischen, von Hand gezeichneten Leitungskatastern ist, dass die Werkpläne im Computer gezeichnet und beschriftet werden und auf einem Plotter d.h. einem großformatigen Drucker ausgegeben werden. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Pläne nicht altern und in verschiedenen Maßstäben (allerdings beschränkt) und mit anderen Werken z.B. Grundbuchvermessung oder Gewässerschutzpläne kombiniert betrachtet werden können.
Wenn diese digitalen Werkpläne nun zusätzlich mit einer Datenbank verknüpft werden spricht man von einem Geographischen- resp. Netz- oder Leitungsinformationssystem. In der Datenbank werden alle Informationen verwaltet, welche zur Erstellung der Werkpläne notwendig sind. Des Weiteren können aber auch beliebige zusätzliche Informationen abgelegt werden angefangen von Baujahren, Leitungszuständen, Eigentümern, Lieferanten bis hin zu Bildern oder Videos zu den einzelnen Leitungselementen. Basierend auf dieser Datengrundlage in der Datenbank sind im NIS nun verschiedenste Darstellungsmöglichkeiten in praktisch beliebigen Maßstäben möglich. Außerdem sind auch verschiedene Auswertungen und Abfragen möglich. Schließlich sei noch auf den Vorteil hingewiesen, dass Daten in Datenbanken relativ gut vor unbefugtem Zugriff geschützt werden können (www.geonidau.ch, Klarner 2002).
3. Leitungs- bzw. Netzinformationssysteme
3.1 Begriffliche Einführung
Ein NIS ist eine spezielle Ausprägung eines Geo-Informationssystems, das zur Erfassung, Verwaltung, Analyse und Präsentation von Betriebsmitteldaten eines Ver- oder Entsorgungsunternehmens verwendet wird. Zu den Betriebsmitteldaten zählen sowohl die Anlagen des Ver- oder Entsorgungsunternehmens wie z.B. Pumpwerke, Umspannanlagen oder Schalthäuser als auch die oftmals einige 1.000 km umfassenden Leitungen, welche zur Ver- bzw. Entsorgung der Kunden betrieben werden. Die Betriebsmitteldaten beziehen sich auf die Netztopologie, die in einem einheitlichen Bezugsrahmen gegeben sein muss. Unter Netztopologie versteht man die Struktur und den Aufbau eines Netzes zur Verbindung mehrerer Netzknoten z.B. Stern, Ring, Linie oder Bus. Im Vordergrund steht bei NIS vor allem die geometrische und graphische Dokumentation des Leitungsbestandes. Netz- bzw. Leitungsinformationssysteme fallen daher ebenso in die Kategorie der Betriebsmittelinformationssysteme (BIS). BIS sind eine besondere Ausprägung von Informationssystemen, welche Informationen über Lager-, Personal- und Produktionsbestand eines Betriebs vorhalten und vorwiegend zu Dokumentationszwecken dienen (Bill, Zehner 2001).
Meist sind NIS auch an Auswertungsprogramme angebunden.
3.2 Anforderungen an ein NIS
An NIS/GIS werden spezielle funktionale Anforderungen gestellt.
Zunächst ist die konstruktive Datenerfassung zu nennen. Darunter versteht man eine Digitalisierung mit Hilfe von konstruktiven Funktionselementen. Die Digitalisierung muss auf der Grundlage der in den Bestandsplänen geführten Bemassungen sowie Einmessskizzen erfolgen. Wichtige Konstruktionshilfen sind dabei beispielsweise die Errichtung von Senkrechten (Lot), die Verlängerung von Linien oder die Anlage von Parallelen in einem bestimmten Abstand (z.B. für Kabel innerhalb einer Trasse). Ergänzend zur konstruktiven Datenerfassung ist auch eine direkte Übernahme von Daten aus elektrooptischen Tachymetern bei Nachmessungen sinnvoll.
Des Weiteren gehört die Führung der Netzlogik/-topologie unter Einschluss von Schaltzuständen zu den besonderen Anforderungen an ein NIS. Besonders für den Störfall ist wichtig, dass Schaltstellen und Regler eingezeichnet sind.
Darüber hinaus werden besondere Anforderungen an die Schnittstelle zur Übernahme von Liegenschaftskarten gestellt. Meist ist die automatische Liegenschaftskarte (ALK) die Grundlage für eine Netztopologie da sie bestimmte Bezugspunkte aufweist und auch schon Zusatzinformationen vorhanden sind wie z.B. Grundstückseigentümer.
Eine weitere wichtige Anforderung ist die Führung von Detail- und Sonderzeichnungen wie beispielsweise Längs- und Querschnittdarstellungen die mit Anlagenteilen verknüpft sind.
Auch die Anbindungsmöglichkeit weiterer Softwaresysteme wie z.B. Netzberechnungsprogramme und kaufmännische Anwendungen ist von großer Bedeutung (Sauer, Behr 1997, Bill 2001).
Bei Auskunft und Analyse ist die weite Streuung der Informationen wichtig. Internet/Intranet basierende Lösungen sind hier leistungsstarke und kostengünstige Möglichkeiten.
Schließlich ist noch die Datenaufwertung anzustreben. Beispielsweise, falls Rasterdaten vorliegen, Raster-Vektor Konvertierung (Schilcher 2005).
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- Arbeit zitieren
- Bettina Kühn (Autor:in), 2005, Einführung in Leitungsinformationssysteme, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/71261
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