Сучасний стан та перспективи розвитку Автоматизованої інформаційно-вимірювальної системи АІВС-“Тиса”

1. Передумови створення АІВС-“Тиса”

На території України в басейні р. Тиси паводки досягають великої інтенсивності і висоти, викликаючи повені з затопленням великих площ заплавних земель. В середньому площа паводкових затоплень 1% забезпеченості на території України складає близько 38,0 тис. га.

Розробка ефективних заходів щодо захисту території Закарпатської області є найважливішим завданням державної ваги.

Існуючий стан служби гідрологічного оповіщення в басейні р. Тиси не може забезпечити завчасне попередження про проходження і параметри паводків, достатнє для прийняття необхідних заходів для захисту господарських об’єктів від затоплення і забезпечення ефективної експлуатації водорегулюючих споруд. Недосконалість існуючої служби оповіщення викликана як обмеженістю даних із зон інтенсивного формування стоку (гірських і передгірних районів), так і недосконалою технологією спостереження, збору, передачі, і опрацювання гідрометеорологічної інформації. Для підвищення рівня інформативності служби гідрологічного оповіщення необхідно автоматизувати весь процес, починаючи від упорядкування прогнозів ходу стоку на ріках.

Як урядовий орган, який здійснює заходи щодо запобігання, реагування та мінімізації шкідливої дії вод, Держводгосп України прийшов до висновку, що проблема підвищення практичної ефективності служби гідрологічного оповіщення в басейні р. Тиси і зменшення ризику стихійних лих може бути вирішена шляхом створення автоматизованої інформаційно-вимірювальної системи для прогнозу паводків і управління водними ресурсами в басейні ріки Тиси (АІВС-”Тиса”). Поштовхом для створення системи стала угода між Мінводгоспом УРСР і Держвідомством водного господарства Угорської Народної Республіки по темі “Інформаційно-вимірювальна система для прогнозу паводків і управління водними ресурсами басейнів рік”, підписаної в м. Будапешт 16 грудня 1986 р.

2. Завдання АІВС-“Тиса”

Основна ціль АІВС-”Тиса” – оперативне прогнозування гідрографів паводків на ріках басейну за допомогою спеціальних математичного, інформаційного і програмного забезпечень; підготовка достовірної прогнозної інформації про параметри паводку і передача її в автоматичному режимі відповідним службам оповіщення і протипаводковим підрозділам; видача рекомендацій для прийняття управлінських рішень по безаварійному пропуску паводків.

Створення АІВС-”Тиса” спрямовано на наукове забезпечення управління водними ресурсами басейну р. Тиса, програми боротьби з паводками, дає можливість здійснити автоматизацію і розширення зон спостережень, збору і обробки інформації з районів інтенсивного формування стоку (гірські, передгірні), попередження про формування, проходження паводків та вжиття відповідних заходів по захисту територій від затоплень.

Автоматизована інформаційно-вимірювальна система для прогнозу паводків і управління водними ресурсами в басейні р. Тиси забезпечує функціонування багатьох підсистем. У складній системі передбачено вирішення важливих часткових цілей, сукупність яких у виді підсистем можна розглядати, як модель великої системи. Функціональна структура АІВС-”Тиса” передбачає розподіл системи на такі підсистеми:

  • Прогнозування дощових, тало-дощових і селевих паводків.
  • Контроль параметрів та прогнозування якості природних і скидних вод.
  • Прогнозування зон затоплення і можливих збитків від затоплення дощовими, тало-дощовими і селевими паводками.
  • Розробка оперативних планів протипаводкових заходів.
  • Функціонування водного господарства в особливий період (підсистема ЦО).

3. Сучасний стан АІВС-“Тиса”

Міністерством меліорації та водного господарства УРСР та інститутом “Укрдніпроводгосп” в 1988 році розроблені Технічне завдання та Доповнення №1 до Технічного завдання, в 1990 р. – робочий проект першої черги АІВС-”Тиса”.

Створення АІВС-”Тиса” передбачено технічним завданням в дві черги:

І-ша черга: Центр збору і обробки інформації (ЦЗІ) в м. Ужгород та засоби зв’язку між ЦЗІ в м. Ужгород та м. Ніредьхаза (Угорщина).

2-га черга: мережа автоматизованих вимірювальних станцій, система передачі даних і програмно-інформаційне забезпечення.

Створення І-ї черги завершено у 2000 році, у цьому ж році розпочато створення 2-ї черги.

3.1. І-а черга АІВС-“Тиса”

В рамках створення І-ї черги АІВС-”Тиса” в 2000-му році в Центрі збору й обробки інформації в м. Ужгород із використанням фінансової допомоги допомоги уряду Угорщини були проведені такі роботи:

  • створена структурована кабельна система, яка служить інфраструктурою для внутрішніх телефонної та локальної обчислювальної мереж;
  • встановлена внутрішня автоматична телефонна станція (міні-АТС);
  • створена локальна обчислювальна мережа (ЛОМ) з активним обладнанням та серверами;
  • встановлено 24 комп’ютеризовані робочі місця, оснащених необхідним периферійним обладнанням;
  • на комп’ютеризованих робочих місцях встановлено необхідне програмне забезпечення;
  • проведено навчання персоналу управління Закарпатського облводгоспу роботі з обчислювальною технікою та програмним забезпеченням;

У 2000-му році за рахунок допомоги угорського уряду в активній співпраці з угорськими спеціалістами було створено і введено в дію систему мікрохвильового радіорелейного зв’язку між містами Ужгород та Ніредьхаза, яка забезпечує два канали прямого телефонного зв’язку та один канал для передачі комп’ютерних даних між ЦЗІ в Ужгороді та Ніредьхазі. Дана система працює на частотах 12-13 ГГц.

У 2001 році затверджена “Тимчасова інструкція по експлуатації автоматизованої інформаційно-вимірювальної системи АІВС-“Тиса”, яка визначає робочі завдання окремих структур та порядок експлуатації і технічного обслуговування компонентів системи.

3.2. ІІ-а черга АІВС – “Тиса”

В рамках створення 2-ї черги АІВС-”Тиса” в 2000-му році за рахунок допомоги угорського уряду та в активній співпраці з угорськими спеціалістами було здійснено повну модернізацію системи відомчого мовного УКХ-радіозв’язку, створено систему цифрового радіозв’язку для передачі інформації з автоматизованих вимірювальних станцій (АВС). На території області розміщені дві групи ретрансляторів: 1-а: Ужгород (центральний), Яворник, Плай, Мукачево; 2-а: Рокосово (центральний), Колочава, Красна, Терентин. Зони роботи ретрансляторів охоплюють практично всю населену територію області. Система УКХ-радіозв’язку працює в діапазоні 350 МГц і являється системою радіального типу.

Також у 2000-му році за рахунок допомоги угорського уряду створено і введено в дію систему автоматичного збору гідрологічних і гідрометеорологічних даних, до якої входять автоматизована гідрометеорологічна вимірювальна станція в м.Тячів на р. Тиса, автоматизована метеорологічна вимірювальна станція на ретрансляторі Рокосово та пункт управління в ЦЗІ (м. Ужгород).

На початку 2003 року введено в дію автоматизовану гідрометеорологічну вимірювальну станцію в м.Ужгород на р. Уж.

На протязі 2003 року за рахунок наступного гранту допомоги уряду Угорщини побудовано і введено в дію 4 метеорологічних АВС та 8 гідрометеорологічних АВС у басейні р. Тиса на території Закарпаття:

  • с.Крива Хустського р-ну, р. Тиса – комплексна гідрологічна станція

  • Тячів, гідрологічна станція, нова підземна частина будівлі

  • Рахів, р. Тиса – комплексна гідрологічна станція
  • Довге, р. Боржава – комплексна гідрологічна станція
  • Міжгір’я, р. Ріка – комплексна гідрологічна станція

  • Колочава, р. Теребля – комплексна гідрологічна станція
  • Усть Чорна, р. Тересва – комплексна гідрологічна станція
  • Ретранслятор Рахів – метеорологічна станція
  • ретранслятор Красна – метеорологічна станція
  • ретранслятор Колочава – метеорологічна станція
  • ретранслятор Плай – метеорологічна станція
  • Луги, р. Біла Тиса – комплексна гідрологічна станція

  • Ясіня, р. Чорна Тиса – гідрологічна станція

В кінці року за рахунок тієї ж допомоги угорського уряду введено в дію АВС по контролю якості води (хімічних показників) у р. Тиса в м. Тячів.

3.3. 3-я черга АІВС-“Тиса”

В рамках проекту, що фінансувався агентством USAID/USGS, з 2003 по 2005 роки встановлено 7 автоматизованих гідрометеорологічних вимірювальних станцій в басейні р. Латориця та у верхів’ях р. Тиса а саме в с. Підполоззя та у м.Свалява на р. Латориця, у с. Чорноголова на р. Лютянка, у смт. В.Бичків на р. Тиса, в с. К.Поляна на р. Косівська, у смт. В.Березний на р. Уж та в с. Н.Ремета що на р.Боржава.

Ці станції використовують принципово новий тип зв’язку для передачі інформації. Зважаючи на те, що інформація з автоматизованих гідрометеорологічних вимірювальних станцій є важливою для суспільства, це дає нам можливість користуватися системою EUMETSAT для передачі інформації зі станцій. Отже станції передають дані на супутник.

Також в рамках цього проекту була встановлена система прийому інформації для отримання інформації з супутника EUMETSAT. Система складається з двох комп’ютерів, перший зв’язаний з сателітною антеною, що встановлена на будинку Закарпатського облводгоспу, і відповідає за дешифрацію даних, та передачу їх на другий комп’ютер для подальшої обробки. Другий комп’ютер розархівовує дані, вибирає з пакету дані, які стосуються станцій АІВС “Тиса”, та записує їх в базу даних на сервері БУВР Тиси.

3.4. Програмне забезпечення

В складі системи функціонує спеціальне програмне забезпечення:

  • Програмне забезпечення для обробки гідрологічної інформації з АВС на території Закарпаття і Угорщини басейні р. Тиса. Дані автоматизованих станцій постійно накопичуються в базі даних.
  • Програма “Radar” для роботи з даними метеорологічного радара в м. Нопкор (Угорська республіка)
  • Програма “ICIsat” для роботи із знімками з метеорологічного супутника “Meteosat”.
  • Дані з АВС (українських та угорських) обробляються на робочих місцях з допомогою програми “MS Excel 97”.

Йде робота над впровадженням моделей для моделювання та прогнозування розвитку паводкової ситуації на річках Закарпатської області.

4. Розвиток 2-ї черги АІВС-“Тиса”

БУВР Тиси приймаючи участь у міжнародних проектах проводить роботу по залученню інвестицій у створення АІВС-“Тиса”:

  • В рамках проекту Tacis “Оцінка ризику та управління повенями в Закарпатській області” встановлено 8 гідрометеорологічних та 5 метеорологічних вимірювальних станцій із супутниковим зв’язком в басейні річок Тиса, Латориця та Уж.
  • Проект “Протипаводковий менеджмент в Словаччині та Україні” (фінансується Датським агенством DANCEE) – заплановано встановлення на Українській території проекту 3-х автоматизованих вимірювальних станцій на річках Уж і Латориця з інтеграцією їх в існуючу систему.