Auteur : Katrien Verbeeck

ArcGIS Utility Network (UN) est-il un standard adapté à la gestion moderne des réseaux ? Dans ce blog, nous examinons si le réseau d'utilité publique peut apporter une réponse à la complexité actuelle du paysage énergétique.

Pour qui l'ArcGIS Utility Network est-il approprié ?

UN est considéré comme la norme moderne pour la gestion desréseaux de services publics . La gestion d'un réseau d'électricité, de gaz, de télécommunications ou d'eaux (usées) est complexe et nécessite un haut degré d'évolutivité , de traçage et dequalité des données . Plus la zone de service est étendue ou plus les types de services publics gérés sont nombreux, plus il devient intéressant de passer à UN.

Architecture : modélisation de réseau basée sur les services et guidée par des règles

UN est entièrementbasé sur les services au sein d'ArcGIS Enterprise (petite remarque : il est aujourd'hui possible, par exemple à des fins de POC ou d'étude, d'exécuter un UN hors ligne uniquement sur une géodatabase (gdb)). REST feature services traitera toutes les actions effectuées par un utilisateur sur le réseau : CRUD, traçage, validation, ...

Un certain nombre d'exigences architecturales doivent être satisfaites :

• Les classes d'entités doivent être enregistrées dans unegéodatabase d'entreprise et doivent être traitées par le biais d'une version de branche. Cela permet de prendre en charge l'édition multi-utilisateurs où les utilisateurs peuvent travailler automatiquement chacun dans leur propre session. Par le biais d'une réconciliation, d'un post et d'une éventuelle gestion des conflits, les modifications apportées sont ensuite répercutées dans le SDE.default.
• Les caractéristiques doivent faire partie d'unjeu de données feature , c'est-à-dire un jeu de données sur les réseaux de services publics. Outre les classes d'entités, ce jeu de données contient également toutes les tables système qui construisent et appliquent la logique du réseau. Via les propriétés de la couche UN dans le dossier, vous pouvez récupérer la plupart de ces propriétés (par exemple, les règles du réseau de services publics, les spécifications du domaine, les groupes d'actifs et les types d'actifs,...).
• Le service UN lui-même doit être publié en tant que branch versioned feature service. Cela permet de déverrouiller le service UN via REST pour divers clients tels qu'ArcGIS Pro ou des applications web.

Figure 1 : Composants logiciels d'un réseau de services publics

Lesrègles du réseau deservices publics citées ci-dessus définissent, par le biais d'une liste blanche, les actifs du réseau qui peuvent être connectés ou associés les uns aux autres. Elles sont définies au niveau des groupes d'actifs et des types d'actifs. Ce point est abordé plus en détail dans la section Associations .

Parallèlement, il existe également desrègles d'attribut , réparties en trois types :

• Règles de calcul. Elles sont généralement utilisées pendant l'édition pour, par exemple, générer automatiquement un uuid pour un élément nouvellement placé.
• Règles de contrainte. Ces règles permettent d'éviter la saisie de valeurs (combinaisons) incorrectes. Par exemple, un certain type de câble a toujours un aspect aérien.
• Règles de validation. Elles sont utilisées à un stade ultérieur du processus afin de ne pas gêner l'utilisateur lorsqu'il dessine. En effet, l'exécution des règles entraîne une baisse des performances. Elles peuvent par exemple être utilisées pour vérifier qu'aucune erreur de dessin n'a été commise, telle qu'un appareil d'éclairage trop éloigné d'un poteau.

Le modèle de données

Domaine et réseau de structures

Un réseau de services publics contient toujours un ou plusieurs réseaux de domaines, généralement un pardiscipline . Ceux-ci contiennent les actifs qui transportent ou manipulent effectivement la discipline, tels qu'un câble électrique, un appareil d'éclairage ou une vanne de gaz. Ils sont souvent suspendus ou contenus dans unsupportphysique . Il s'agit du réseau de structures composé de poteaux, de tubes et de bâtiments.

Lorsqu'une organisation gère plusieurs disciplines, il convient de déterminer s'il faut créer un réseau de structure par domaine ou si tous les actifs structurels doivent être hébergés dans un seul réseau de structure et donc être communs à tous les domaines. Cette dernière option est généralement celle qui convient le mieux dans la pratique et qui est également la plus simple sur le plan technique, car vous ne créerez pas de données redondantes. Cependant, cela pose des problèmes (mineurs) pour la visualisation des cartes, car la question posée est généralement de pouvoir visualiser chaque service public et, de préférence, de pouvoir changer de service au sein d'une même carte. L'intention n'est donc pas de voir également les actifs de la structure dans lesquels ou sur lesquels il n'y a pas d'actifs de l'utilité en question. La flexibilité et l'extensibilité du modèle de données des services publics est l'une de ses forces.

Figure 2 : Base du modèle de données du réseau de services publics

Associations

Outre la connectivité géométrique physique, il est également possible d'établir une connectivité par le biais d'associations. On peut en distinguer plusieurs types :

• Association de connectivité : ici les flux d'utilité entre les 2 éléments associés. Une association de connectivité est en fait interchangeable avec une caractéristique de ligne, mais c'est un choix de ne pas le faire. Voici quelques conseils pour savoir quand il est préférable d'utiliser une association plutôt qu'une ligne physique :
  • Elle implique une longueur limitée, comme par exemple le câble de connexion entre un dispositif d'éclairage et le point de dérivation sur le câble d'alimentation.
  • Il s'agit de l'intérieur world d'une cabine, par exemple. Grâce à la vue des associations, vous pouvez facilement choisir d'afficher ou de ne pas afficher les associations dans certains cas afin de désencombrer la vue de la carte.
• Association de rattachement structurel : elle constitue la transition entre le réseau du domaine des services publics et le réseau de la structure. Dans la pratique, il s'agit généralement de jonctions de structures (poteaux) sur lesquelles sont accrochés un ou plusieurs biens.
• Association de confinement : elle détermine quels actifs appartiennent à un autre actif, ce qui, à mon avis, en fait un type d'association très puissant. En effet, les associations de confinement imbriquées font également partie des possibilités. Les associations de confinement peuvent exister au sein du même réseau de domaines ou entre le réseau de domaines et le réseau de structures. Un bon exemple pratique (très simplifié) est celui d'une cabine de distribution d'électricité. La cabine existe en tant qu'ElectricAssembly et en tant que StructureBoundary où l'assemblage est contenu dans la structure. La cabine ElectricAssembly contient à son tour tous les éléments électriques. Le premier niveau peut contenir les tableaux de distribution, également en tant qu'assemblage, avec un niveau inférieur contenant les fusibles en tant qu'ElectricDevices.

Les associations d'attachement et de confinement sont également consultables de manière intuitive, ce qui en fait un atout majeur. Le volet d'attributs d'une sélection montre quelles caractéristiques sont contenues dans la caractéristique sélectionnée et à quel confinement cette caractéristique sélectionnée appartient à son tour.

Figure 3 : Exemple d'associations visibles via la vue des associations et le volet des attributs

Une autre condition importante pour les associations entre deux éléments du réseau est que l'association entre ces deux types d'actifs soit autorisée par l'intermédiaire de Utility Network Rules.

Figure 4 : Relations de confinement via le volet Propriétés du réseau de la couche Réseau de services publics

Cela signifie également que pour modifier ces règles d'association (principalement les supprimer), il est nécessaire de vérifier si elles ont déjà été utilisées dans le réseau, ce qui est logique. Mais le problème (ou plutôt le bug) est que si vous utilisez des modèles prédéfinis, qui intègrent l'association à supprimer, celle-ci est corrompue. Dans ArcGIS Pro 3.5.6 avec UN v.7, il n'y a aucun moyen d'accéder ou de modifier (via l'interface client) les associations dans les modèles. Ce problème devrait être résolu.

Topologie

Lorsque des actions CRUD sont effectuées sur le réseau, cela affecte laconnectivité et la topologie. Cela donne lieu à l'introduction de dirty areas. Celles-ci peuvent être classées en deux catégories : les zones sales et les erreurs. Une zone sale signifie que le réseau a été touché à cet endroit et qu'il doit êtrevalidé à nouveau , tandis qu'une zone d'erreur comporte des erreurs par rapport aux règles du réseau ou aux règles d'attribut, qui doivent être résolues avant que le réseau puisse être validé.

Conclusion

Au fil des ans, le réseau de services publics est devenu un système SIG à part entière permettant de gérer les actifs qui font partie d'un réseau de services publics. Bien sûr, des améliorations sont encore possibles, mais avec la version 7, la technologie est suffisamment mûre pour être mise en œuvre. La version 7 est compatible avec ArcGIS Pro à partir de la version 3.3 et avec ArcGIS Enterprise à partir de la version 11.3. Cependant, ce blog est écrit à partir d'une expérience avec ArcGIS Pro 3.5 et Enterprise 11.5.