Planteamiento.
El Consorcio de Aguas Bilbao
Bizkaia gestiona el suministro de Agua a 44 Municipios de Vizcaya con
una población aproximada de 1 .200.000 habitantes. Dicha gestión
abarca desde el establecimiento y explotación de aguas y saneamiento
de Red Primaria, como la gestión, mantenimiento y explotación
de los abonados de las respectivas Redes Secundarias Locales.
El trabajo asociado a las
actividades anteriores, ha generado una ingente documentación
gráfica y alfanumérica, que se encontraba recogida y archivada
en su mayor parte, dentro de un formato tradicional consistente en planos
y documentos de manejo manual y poco acorde con la demanda que de estos
históricos se precisa tanto dentro del propio C.A.B.B. como por
otras administraciones exteriores.
En el mes de Marzo del pasado
año, el C.A.B.B. encargó a COINPASA - ITS, ahora I.T.
Sistemas, la realización de los trabajos denominados "Asistencia
Técnica para la creación de un módulo informático
para la gestión de la información gráfica y alfanumérica
de la Red Primaria del Consorcio de Aguas" con objeto de elaborar
la metodología y el soporte informático necesario para
la gestión de dicha información. I.T. Sistemas ha desarrollado
desde entonces y hasta el mes de Enero del presente año dicho
proyecto, que en la actualidad se encuentra totalmente operativo y en
fase de explotación. Las tareas en las que se estructuró
el proyecto y que se han venido desarrollando son las siguientes:
· Estudio de las necesidades.
· Desarrollo de la aplicación.
· Formación y mantenimiento.
· Instalación del sistema.
· Análisis de la aplicación.
Cada una de las fases anteriores
fueron documentadas y validadas por los técnicos del Consorcio,
lo que ha permitido obtener, a la fecha de finalización del proyecto,
una aplicación que se ajusta plenamente a las necesidades que
originalmente se planteaban. El presente artículo presenta de
forma general los aspectos más relevantes de la aplicación
desarrollada.
El Sistema de Información Geográfica: Smallworld
GIS.
El C.A.B.B. ha seleccionado
para abordar el proyecto G.I.R.A. (Gestión Integral de Redes
de Abastecimiento) dentro del cual se engloba el proyecto de Red Primaria
a Smallworld GIS como software básico sobre el que desarrollar
el conjunto de las aplicaciones.
I.T Sistemas tiene suscrito
un contrato de V.A.R. (Value Added Reseller) con Smallword Systems España
S.A., lo que le permite abordar tanto el desarrollo de aplicaciones
como la venta de licencias de dicho software.
Smallworld GIS es un avanzado
Sistema de Información Geográfica en el entorno cliente-servidor,
líder en la implantación de soluciones GIS, tanto en el
tradicional mercado de la administración como en el de las empresas
de servicios que operan con redes complejas (agua, gas, electricidad,
telecomunicaciones, transportes, etc.).
Para el desarrollo de la Aplicación de Red Primaria, han sido
especialmente notables las siguientes características de Smallworld
GIS:
·
Entorno de desarrollo: Disponer de una herramienta CASE, incluyendo
un entorno de desarrollo orientado a objeto, ha facilitado la tarea
de definición del modelo de datos, acortando los plazos de puesta
en marcha y garantizando la evolución del sistema para atender
a futuras aplicaciones.
·
Base cartográfica continua. El ámbito geográfico
que abarca la Red Primaria es muy amplio, y el hecho de disponer de
una cartografía de base sin subdivisión de capas ni hojas
y de un modelo topológico capaz de tratar la estructura de la
red de forma conjunta son indispensables.
·
Entorno multiusuario. El mecanismo de transacciones largas
manejando múltiples versiones de la base de datos sin necesidad
de copias ni duplicación de datos, ha sido de vital importancia
en la fase de formación, permitiendo el trabajo de varios usuarios
simultáneamente.
·
Integración con sistemas externos. La aplicación
se ha instalado en un entorno Windows NT y se ha integrado con el entorno
Microsoft Office a través de los estándares ODBC y OLE.
Descripción de la información.
Se describen a continuación
los elementos que componen el Modelo de Datos de la Aplicación
de Red Primaria, junto con una referencia a parte de la información
que de cada uno de ellos se recoge. La información se ha estructurado
en:
- Trazado de la
red: Descripción de las Conducciones que forman los Sistemas
de Abastecimiento y las Obras de Emergencia.
-Embalses, depuradoras y depósitos: Como componentes fundamentales
de una Red Primaria para captar, depurar y ofrecer servicio a los sistemas
de abastecimiento secundarios respectivamente
-Elementos Singulares: Salas de Válvulas, Estaciones de Bombeo
y Arquetas como conjunto de mecanismos para operar y gestionar la red
Sistema Zadorra
Margen Izquierda (M.I.).
Margen Derecha (M.D.)
Interconexión M.D. y M.I
Venta Alta - San Vicente.
Uribe Costa.
Txorierre Este
Ordunte.
Zollo.
Medio Nervión
Munguiesado.
Venta Alta - San Vicente, Lekubaso, Lekue, El Gallo - Erletxes y Txorierri
Este.
Sistemas de Abastecimiento y Obras de Emergencia.
En un nivel general, la Red Primaria de Abastecimiento se encuentra
organizada en Sistemas de Abastecimiento o Arterias con entidad propia;
constituyen las unidades hidráulicas de explotación, operativas
por sí mismas y que permiten su uso inmediato, bien por el área
geográfica en que se desarrollan o bien por el servicio hidráulico
que rinden. Cada uno de los Sistemas de Abastecimiento se encuentra
dividido en Tramos o desgloses, y por último, cada uno de los
Tramos de la red está constituido por las Conducciones, físicamente
formadas por tuberías, secciones reforzadas, túneles,
sifones, acueductos, tuberías de transición de diámetro,
acometidas, etc. Los Sistemas de Abastecimiento son los siguientes:
Las Obras de Emergencia que
se han venido realizando para aportar suministro adicional se han incorporado
a los Sistemas ya existentes, se han estructurado de forma similar en
tres niveles: Obras de emergencia, Captaciones y Conducciones.
Tanto de los Sistemas de
Abastecimiento con sus Tramos de desglose como de las Obras de Emergencia
con sus captaciones, se recoge información general y administrativa.
La información general mantiene un histórico de los hechos
más relevantes mientras que la administrativa recoge datos de
las empresas constructoras, presupuestos, valoraciones, etc.
Por lo que respecta a las
conducciones, se recoge información descriptiva de cada uno de
los elementos incluyendo entre otros datos: diámetros, materiales,
longitudes, caudales, pendientes, etc.
El trazado geométrico
de la Red Primaria de Abastecimiento, es decir, las coordenadas U.T.M.
que definen el trazado de las tuberías se ha incorporado a la
aplicación, producto de un levantamiento topográfico previo,
en el que se habían identificado y codificado cada uno de los
Vértices o puntos significativos (cambios de rasante y/o vértices
en planta) que definen la red. De forma complementaria, se han incorporado
y codificado cada uno de los Codos y Macizos de anclaje de las conducciones
de la red.
Embalses, Depuradoras y Depósitos.
En los Embalses y las Presas se recoge información de su ámbito
geográfico con los datos geométricos, datos económico
administrativos, datos topográficos y geológicos junto
con los propiamente hidráulicos: instrumentación, aliviaderos,
etc.
· Ullibarri
Gamboa.
· Urrunaga - Sta. Engracia.
· Undurraga.
· Lekubaso.
· Kurzeta (Zollo).
· Artiba.
· Nocedal.
· Oyola.
· Ordunte
Para las Depuradoras,
además de la ubicación geográfica y planos generales
y fotografías se recogen datos de las características
de las aguas, descripción de las líneas y datos de tratamiento,
datos económico administrativos, datos generales y técnicos.
· Venta Alta.
· Sollano (Zalla).
· Lekue.
· Cruces (Basatxu).
Los pepósitos mantienen información referente a dimensiones,
capacidad, detalles constructivos, municipios o industrias a los que
da servicio, etc.
Elementos
Singulares.
Se denominan Elementos Singulares a aquellos que están compuestos
a su vez por otra serie de elementos o componentes. En la aplicación
de Red Primaria se ha definido los siguientes:
Salas de Válvulas.
Estaciones de Bombeo.
Arquetas.
Cada uno de ellos,
además de su ubicación geográfica y datos técnicos
de cada uno, mantienen una referencia a los elementos pueden formar
parte de ellos:
· Tuberías.
· Válvulas.
· Bombas.
· Filtros.
· Ventosas.
· Caudalímetros.
· Acumuladores.
· Estabilizadores.
· Carretes.
· Compuertas.
· Juntas.
· Desagües.
· Contadores.
· Etc
Desde el punto de
vista operativo de la aplicación, los elementos singulares son
capaces de desplegar nuevos espacios de trabajo (nuevas ventanas) con
indicación de todos sus componentes. Estos espacios de trabajo
no son únicamente "planos de explosión" sino
que mantienen la continuidad topológica con los elementos de
la red del nivel superior. De esta forma, la modificación del
estado de cualquier componente (accionamiento de una válvula)
modifica la el comportamiento de la Red Primaria en su conjunto.
Otra información.
Como datos
generales y complementarios a los datos de la Red Primaria se recoge
información relativa a los siguientes aspectos:
· Evolución
de las industrias y municipios abastecidos: Consorciados, no consorciados
y con convenio a lo largo de los años, en forma de históricos.
· Evolución de volúmenes de agua suministrados
a municipios e industrias.
· Descripción de bienes inmuebles: Ubicación, destino
funcional, etc.
· Archivo histórico de planos y fotografías de
todos los elementos que se han descrito con anterioridad.
· Organización, medios técnicos, humanos, etc.
Información cartográfica de base.
Como información cartográfica de base sobre la cual ubicar
y relacionar la Red Primaria de Abastecimiento se ha utitizado, por
un lado cartografía 1:5.000 de Vizcaya y por otro Ortofoto Color
1:25.000 del mismo ámbito geográfico:
La cartografía 1:5000,
se consideró como la óptima para el nivel de precisión
requerido. El origen de los datos fueron hojas publicadas por la Diputación
Foral de Bizkaia en forma de ficheros DXF.
Se procedió a la carga
y traducción de las hojas cartográficas, asignando "objetos"
Smallworld a las "capas" del DXF, consiguiéndose, desde
el punto de vista del usuario de la aplicación una cartografía
continua. Con objeto de facilitar la manipulación de la información
cartográfica se agruparon las más de 200 capas en los
siguientes temas: Altimetría, Vías de Comunicación,
Conducciones, Edificaciones, Hidrografía y Vegetación
con sus correspondientes topónimos.
Igualmente se habilitaron
los mecanismos para que 'los propios técnicos del Consorcio puedan
ir actualizando la cartografía medida que se vayan publicando
nuevas hojas.
Las Ortofotos Color de Vizcaya
fueron realizadas por el Gobierno Vasco, procediéndose a la traducción
del formato TIFF y posterior georeferenciación.
Adicionalmente, y como información
de base más estructurada, se procedió a la carga de:
· Límites Administrativos:
Provincias, Comarcas y Municipios.
· Red Hidrográfica: Pantanos, Ríos, Afluentes y
Arroyos.
Descripción
general de la aplicación.
El objeto principal del alcance del proyecto fue recopilar y hacer accesible
de forma inmediata toda la información existente sobre la Red
Primaria de Abastecimiento, así como habilitar los procedimientos
para ir completando la información que aún no estaba disponible.
La aplicación, en este sentido, se configura como un entorno
abierto en el que la información se irá completando y
actualizando con el transcurso del tiempo; este aspecto se ha cuidado
especialmente, Ia aplicación ofrece unos mecanismos sencillos
para la actualización de la información, entre ellos cabe
destacar los siguientes:
· Actualización
y carga de datos interactiva en pantalla.
· Carga de datos a partir de formatos predefinidos en Access
o Excel.
· Carga de información a partir de ficheros DXF.
· Carga de planos y esquemas a partir de planos escaneados.
· Vinculación de fotografías a elementos de la
red.
· Digitalización en pantalla sobre fondo raster (planos
escaneados).
Se han definido distintos
grupos de usuarios de acuerdo al uso que cada uno de ellos va a haCer
de la aplicación, son los siguientes:
Grupo de administración:
Labores de gestión de la propia instalación de la base
de datos.
Grupo de actualización: Con posibilidad de incluir nuevos datos
y actualizar los ya existentes.
Grupo de consulta: Unicamente consultan los datos previamente incorporados
y hacen uso de aplicaciones cerradas.
Cada usuario pertenece a
uno de los anteriores grupos, de forma que al empezar a operar con la
aplicación se le solicita un nombre y su correspondiente clave
de acceso, el sistema automáticamente controla los privilegios
de dicho usuario y le sitúa en la interfaz de usuario que le
corresponde. Acceso guiado a la información.
Acceso guiado
a la información.
Parte fundamental de la Aplicación de Red Primaria es la facilidad
para la consulta y visualización en pantalla (o en salidas gráficas
a dispositivos de impresión) de los elementos que forman parte
de la red.
Los elementos de la red se han jerarquizado y se han habilitado los
procedimientos para ir avanzando en el nivel de detalle requerido: Herramientas
para el acceso guiado a la información. Dada una artería
se podrán conocer sus tramos de desglose, dado un tramo se conocerán
las conducciones que la forman, dada una conducción se conocerán
sus Vértices, Codos y Elementos Singulares. Conocido un Elemento
Singular se accederá a sus componentes: válvulas, carretes,
ventosas, juntas, filtros, etc.
Adicionalmente,
se ha estructurado información de cada elemento: datos generales,
datos técnicos, datos geográficos, datos esquemáticos,
etc., de forma que es sencillo acceder a cualquier información
de cualquier elemento.
Los mecanismos para la visualización en pantalla se han simplificado,
de esta forma existe dos formas de operación:
· Una automática
en que la aplicación automáticamente visualizará
unos elementos u otros en función de la escala actual de visualización,
con tres niveles de visualización más uno adicional para
determinados elementos:
- Nivel general: En él aparecen únicamente los elementos
básicos de la red: Arterias principales, depósitos, embalses
y depuradoras.
- Nivel de trabajo: Aparecen los elementos anteriores junto con los
bombeos, salas de válvulas y puntos singulares.
- Nivel de detalle: Aparecerán todos los elementos de la red
incluyendo referencias a todos los codos y macizos de anclaje de la
red, vértices, etc.
- El nivel adicional de visualización aplicará a todos
aquellos elementos de la red que están compuestos por más
componentes (salas de válvulas, estaciones de bombeo y arquetas).
Para este fin se desplegarán ventanas adicionales de gran nivel
de detalle.
Otra manual en que el usuario, en cualquier estado de visualización,
podrá añadir o eliminar los elementos que se estén
visualizando.
Sinópticos
y esquemas de abastecimiento.
Si bien la información
de la red se encuentra almacenada en el Sistema de Ihformación
Geográfica en sus coordenadas reales, para determinadas aplicaciones
es conveniente que la estructura de la red no se muestre de esta forma:
Para la gestión de consumos, suministros, lecturas de presiones,
históricos,... y en general para representaciones dela red en
forma de sinópticos, es más interesante la estructura
y conexión lógica de la red en forma esquemática
que su representación física.
Es por ello que
la aplicación de Red Primaria no sólo cuenta con la representación
geográfica de la red, sino que se le ha dotado de lo que denominaremos
esquemas o sinópticos de la red. Para ello, se han utilizado
los mecanismos de representaciones múltiples de Smallworld, por
los cuales un mismo objeto puede tener representaciones en múltiples
"mundos"; en el caso que nos ocupa, en el mundo cartográfico
y en el mundo esquemático.
En el sinóptico aparecen
representados los elementos de la red (en forma de iconos) y relacionados
en función del papel que desempeñan en la lógica
del abastecimiento. Un ejemplo en el que se ha empleado la representación
en sinópticos, es la visualización de los volúmenes
de agua suministrados en cada una de las tomas de abastecimiento a los
municipios: En el sinóptico se muestran las arterias, depósitos
y puntos de toma junto con el dato adicional de suministro de cada punto
en un intervalo de tiempo determinado.
Perfiles
longitudinales.
El levantamiento topográfico de la red, incluyó, además
de las coordenadas x, y de cada uno de los Vértices que definen
el trazado de las conducciones, la cota sobre el terreno de los mismos.
Utilizando dícha cota, es posible la elaboración de los
perfiles de la red.
El módulo de cálculo
de perfiles permite la visualización e impresión del perfil
en planta y alzado del trazado longitudinal de la red. En el perfil
aparecen identificados los siguientes datos de los elementos de la red:
· Vértices
en planta y cambios de rasante.
· Cotas sobre el terreno y profundidad de la tubería.
· Códigos, materiales y diámetros de las tuberías.
· Arquetas, galerías, acueductos, sifones y puntos singulares:
macizos, codos, etc.
· Datos de la piezométrica de servicio y caudal de transporte.
· PKs y distancias parciales reales.
El usuario puede seleccionar
el segmento de la red sobre el cual obtener el perfil:
· Una arteria completa.
· Un tramo de una arteria.
· Un segmento de la red identificado por dos puntos o elementos
singulares seleccionados.
Interferencias con otros servicios.
Tanto para el mantenimiento de la red de abastecimiento como el trazado
de nuevos proyectos es importante conocer los puntos de corte o interferencias
con otras redes de abastecimiento o de comunicación.
Este módulo de la
aplicación permite la identificación de los puntos de
corte de la Red Primaria con cualquiera de las otras redes que se hayan
introducido como información adicional en la base de datos geográfica.
La aplicación identifica cada uno de los puntos de corte, los
hace visibles sobre la cartografía de fondo e informa de las
características más relevantes de cada uno de ellos.
Los puntos de corte pueden incluso, almacenarse de forma permanente
en la base de datos para su posterior consulta y tratamiento.
La aplicación es capaz
de operar con cualquier tipo de red lineal que se incorpore a la base
de datos, de esta forma, a medida que se vaya recogiendo la información,
se podrán operar con las interferencias en servicios tales como:
· Hidrografía.
· Carreteras.
· Ferrocarril.
· Gas.
· Telefónica.
· Electricidad
· Saneamiento.
· Etc.
Conexión con Telecontrol.
El C.A.B.B. dispone de un sistema de Telemando y Telecontrol bajo entorno
UNIX ubicado en las instalaciones de Venta Alta que permite tanto la
monitorización del estado de cada uno de los elementos de la
Red Primaria como su control para la gestión del suministro.
Se han desarrollado los mecanismos de comunicación entre el Sistema
de Información Geográfica y el Sistema de Telecontrol
de forma que es posible la realización de las siguientes actividades:
· Localizar geográficamente cada uno de los elementos
de los que el sistema de Telecontrol recoge información. Para
la realización de esta tarea se han identificado los puntos de
control con los elementos definidos en el Sistema de Información
Geográfica: Caudalímetros, estaciones de muestreo, etc.
· Acceder al valor
instantáneo de cada una de los parámetros que se miden:
- Nivel de altura de depósitos. - Caudales.
- Presiones de bombeo.
- Calidad de las aguas: cloración,...
Acceder a valores históricos de todos los elementos. ·
Relacionar, por medio de las herramientas de la Aplicación, dichos
valores con el resto de los elementos de la red.
Gestión Contadores.
Como módulo adicional a la aplicación de Red Primaria,
se ha construído una herramienta para la gestión y archivo
histórico de los datos concernientes a los volúmenes de
agua suministrados en Red Primaria a los usuarios de la misma: Municipios
e Industrias.
Se han codificado
e identificado cada uno de los contadores de los cuales se efectúan
lecturas (manuales o automáticas a través del módulo
de Telecontrol). Los contadores han sido posicionados geográficamente
en su ubicación dentro del esquema de la red de distribución.
A cada uno de los contadores se les ha asociado el municipio o la industria
a la que abastecen y opcionalmente otros contadores de descuento.
Se han habilitado los procedimientos
para la entrada mensual de lecturas de cada contador, y los procedimientos
de cálculo de facturación. Se han elaborado los informes
periódicos relativos a los datos de suminístro en el Ilamado
Resumen Hidráulico mensual que contiene:
· Lecturas de cada
uno de los contestadores.
· Facturación calculada a cada municipio e industria.
· Informe y gráfica con la evolución del suministro
de cada contador y conjunta de cada municipio.
Conclusiones
· Smallworld GIS se ha mostrado como herramienta idónea
en el proyecto de Red Primaria y ha permitido la definicíón
formal de un Modelo de Datos.
· Se han elaborado los procedimientos para la carga, formación
y mantenimiento de los elementos de la Red.
· La disponibilidad estructurada de la información permitirá
ampliar la actual aplicación con nuevos módulos: Parcelario,
estrategia de averías, nuevos proyectos, etc.
· I.T. Sistemas está en disposición de desarrollar
e implantar Aplicaciones GIS para la gestión integral de Aguas,
tanto en Red Primaria como es el caso del Consorcio de Aguas Bilbao
Bizkaia como en Red Secundaria en el caso del proyecto que actualmente
está abordando en A.M.V.I.S.A. (Aguas Municipales de Vitoria).
Anónimo