Kunden Projektbericht: Stadtwerke Bad Salzuflen

Schemaplan-Generierung im Smallworld GIS auf Basis von diversen AutoCAD-Plänen

Aufgeteilt auf einzelne Blätter im Format DIN A4 für jeweils eine Verteilerstation - so wurde das Mittelspannungsnetz der Stadtwerke Bad Salzuflen bisher abgebildet. Die Ablösung durch den Schemaplan des Smallworld GIS sollte ohne Datenmodelländerungen auskommen, aber im Resultat die alten Blätter zeichnen, da diese der Strom-Betrieb gewohnt war. Durch zeichnerische und funktionale Erweiterungen im Smallworld GIS gelang diese Aufgabe.

Bild von links:
Sabine Fuhrmann, Daniel A. Rehbein (ITS), Johann Dyck

Es fehlt:
Peter Schultz

Ausgangssituation

Das Mittelspannungsnetz der Stadtwerke Bad Salzuflen bestand bis 2014 aus zwei Umspannwerken, die zehn Schwerpunktstationen mit 10kV versorgten. Für jede dieser Schwerpunktstationen existierte eine CAD-Zeichnung, die die jeweiligen Mittelspannungsringe mit den Kunden- und den Ortsnetzstationen beinhaltete. Durch die Abbildung im Smallworld GIS sollte die durchgängige Topologie der Fachschale Strom-Mehrstrich genutzt werden, um eine fachliche korrekte Abbildung mit allen Analysemöglichkeiten zu erreichen. Gleichzeitig sollte aber für die Betriebe die alte Darstellung in Form von Einzelplänen für den jeweiligen Netzbereich jeder einzelnen Verteilerstation realisiert werden. Im Smallworld GIS bereits vorhanden waren der Bestands- und Übersichtsplan (mit Kabel- und Freileitungsabschnitten), die topologischen Verbindungen in den Stationen wurden durch Sammelschienen im Bestands- und Übersichtsplan hergestellt.

Projektumsetzung

Nach einer Sichtung der vorhandenen Daten erstellte die ITS zunächst Routinen zur automatisierten Anwendung des Schaltbildgenerators für alle Kunden- und Ortsnetzstationen. So wurden die im Bestands- und Übersichtsplan erfassten Sammelschienen durch Verbindungsknoten ersetzt und topologisch korrekte Schaltbilder mit Mittelspannungsverbrauchern bzw. mit Ortsnetztransformatoren erstellt. Ein Mitarbeiter der ITS führte gemeinsam mit den Erfassern der Stadtwerke Bad Salzuflen die Erfassung der Schaltbilder der Verteilerstationen und der Umspannwerke durch. Auch hierbei kam der Schaltbildgenerator zum Einsatz. Anschließend wurde gemeinsam überlegt, wie die Bereiche der einzelnen Verteilerstationen im Schemaplan sinnvoll angeordnet werden können, um in einem geeigneten Maßstab als Blätter im Format DIN A4 ausgeplottet werden zu können. Die so entstandenen Bereiche wurden vorübergehend mit Entwurfsgeometrien markiert.

Erstellung des Schemaplans

Anschließend wurden mit Magik-Routinen die Geometrien des alten (nur zeichnerisch erfassten) Schemaplans in die neuen Bereiche transformiert. Durch automatisches Setzen dieser Geometrien als Führungslinien im ITS Schemaplan-Assistenten (ebenfalls durch projektspezifische Magik-Erweiterungen) konnte ein Großteil des Schemaplans automatisch erzeugt werden. Die Erfasser vervollständigten in wenigen Tagen mit Hilfe des ITS Schemaplan-Assistenten den Schemaplan, so dass schließlich ein topologisch korrekter Plan des gesamten Mittelspannungsnetzes vorlag. Aus den früheren reinen Andeutungen der Umspannwerke wurden vollständige Darstellungen der 10kV-Sammelschienen, aus den Beschriftungen der Gegenstationen bei Strecken zwischen verschiedenen Netzbezirken wurden durchgehende Streckengeometrien. Dieser Plan war somit topologisch korrekt, entsprach aber nicht der gewünschten Optik.

Zeichnerische Ausprägung

Die ITS erstellte Style-Methoden zur Realisierung der alten Symbolik und Beschriftung. Hierdurch werden die Mittelspannungsverbraucher und Ortsnetztransformatoren mit den dazugehörigen internen Leitungen und Sammelschienen ausgeblendet und statt dessen die Symbole für Kundenstationen, Ortsnetzstationen und gemischte Stationen dargestellt. Gemäß der langjährigen Zeichenvorschrift wird die Stationsnummer in das Stationssymbol eingearbeitet. Geschlossene Schalter und Trenner werden nur in den Umspannwerken und Verteilerstationen dargestellt, offene Schalter und Trenner dagegen deutlich als Trennstellen markiert. An den Strecken, die zwischen Stationen unterschiedlicher Netzbezirke verlaufen, werden an beiden Enden die jeweiligen Gegenstationen beschriftet.

Besonderheiten der AutoCAD-Pläne

Alle diese Darstellungen erfolgen ohne Datenmodelländerungen und ohne Erfassung von Entwurfsgeometrien. Statt dessen werten die Style-Methoden die Netztopologie und die Datenbankinhalte aus. Dies geschieht dynamisch zum Zeitpunkt des Bildaufbaus bzw. zum Zeitpunkt des Plottens. Natürlich ergaben sich im Laufe der Programmierung einige Besonderheiten. So gibt es mehrere Ortsnetzstationen mit zwei Sammelschienen, es existieren unterschiedliche Anbindungen an Doppelsammelschienensysteme, es gibt einzelne 30kV-Strecken, und zum Jahresbeginn 2015 kamen außerdem noch weitere Netzbereiche, die vom alten Netzbetreiber ganz anders dokumentiert worden waren, hinzu. Letztlich konnten alle diese Besonderheiten durch Style-Methoden nachgebildet werden.

Spezielles Plot-Menü

Da der Strom-Betrieb den Schemaplan weiterhin in den alten Blättern im Format DIN A4 ausgeben wollte, bestand die Anforderung, beim Plotten immer exakt dieselben Ausschnitte zu verwenden. Damit der Anwender nicht bei jedem Plotten den Plotrahmen nach Augenmaß auf die richtige Stelle setzen muss, wurde ein spezielles Plotmenü programmiert. Hierin wird eine Matrix der verfügbaren Blätter angezeigt, in der der Anwender nun wählen kann, welche Blätter er plotten möchte. Auch das Plotten des kompletten Schemaplans in DIN A0 ist möglich.

Fazit

Die Netztopologie im Smallworld GIS gibt nun den tatsächlichen Stand der Mittelspannungsstrecken wieder. Ein gemeinsames System für den Schemaplan und Bestands- bzw. Übersichtspläne inkl. Darstellung der 30-kV-Strecken im Schemaplan ist somit erreicht. Durch die Abbildung des Schemaplans im Lovion BIS haben die Mitarbeiter die Möglichkeit, vor Ort den aktuellen Schemaplan zu nutzen. Außerdem wird er zukünftig auch als Grundlage für die Schnittstelle der Netzberechnung genutzt.

Bildmaterial

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