Контекст проекта
В рамках реализации программы «Эффективный регион», курируемой Комитетом по информатизации и связи Санкт-Петербурга, возникла необходимость создания единой интегрированной системы для комплексного управления инженерно-энергетической инфраструктурой мегаполиса. До внедрения системы управление происходило через разрозненные учетные базы и автономные системы, что приводило к дублированию данных, задержкам в принятии решений и затрудняло координацию между различными службами.
Вызовы и задачи
Комитет по энергетике и инженерному обеспечению Санкт-Петербурга столкнулся с рядом критических вызовов:
Отсутствие единого реестра объектов инженерно-энергетической инфраструктуры города
Необходимость координации работы десятков ресурсоснабжающих организаций
Потребность в оперативном мониторинге состояния сетей водоснабжения, теплоснабжения и электроснабжения
Сложности в планировании инвестиционных программ и контроле их исполнения
Необходимость интеграции с порталом государственных услуг Санкт-Петербурга
Объем и масштаб
Система должна была охватить всю инженерно-энергетическую инфраструктуру мегаполиса с населением более 5 млн человек, включая:
Десятки тысяч объектов инженерной инфраструктуры
Интеграцию с сетью датчиков и автоматизированными системами учета
Координацию работы более 50 государственных и частных организаций
Обработку и анализ больших объемов пространственных и временных данных
Обеспечение работы для сотен пользователей различных уровней доступа
Проект реализовывался командой из 30 специалистов в течение 28 месяцев и стал одной из крупнейших государственных информационных систем городского уровня в России.
Архитектурный подход
В роли архитектора системы я разработал многоуровневую архитектуру, основанную на микросервисных принципах и цифровом инжиниринге. Была выбрана платформа GostPlatform для proof-of-concept, которая затем была расширена собственными компонентами для достижения требуемой масштабируемости.
Ключевые технические решения:
Модульная архитектура компонентов
- Независимые микросервисы для учета, визуализации, интеграции и аналитики
- Централизованный API Gateway для управления доступом и маршрутизацией
- Шина данных на базе Apache Kafka для асинхронной обработки событий
- Распределенное кэширование для оптимизации производительности
Геоинформационная подсистема
- Кластер из четырех геосерверов с общим каталогом данных в конфигурации master/slave
- Nginx-балансировщик для равномерного распределения WFS и WMS запросов
- Технология sticky cookie (JSESSIONID) для поддержания сессий
- Fail-over механизм для обработки запросов на изменение конфигурации
- GeoWebCache для оптимизации производительности отображения карт
Центр интеграции данных
- REST API для взаимодействия с внешними системами
- Модули верификации и преобразования данных из разнородных источников
- ETL-процессы для загрузки и синхронизации справочников
- Интеграция с системами мониторинга и SCADA
Аналитическое ядро
- Модули прогнозирования аварийно-опасных ситуаций на основе машинного обучения
- Расчет балансов энергопотребления
- Анализ состояния сетей и оценка износа оборудования
- Панели руководителя с ключевыми метриками и KPI
Технологический стек:
- Backend: Java Spring Boot, REST API
- Frontend: React.js, Redux
- База данных: PostgreSQL с пространственными расширениями (PostGIS)
- ГИС: GeoServer в кластерной конфигурации
- Интеграция: Apache Camel, Apache Kafka
- Безопасность: Реализация рекомендаций СПб ИАЦ по защите от DDoS-атак
Масштабируемость и безопасность
Архитектура спроектирована с учетом горизонтальной и вертикальной масштабируемости, что позволяет подключать новые функциональные модули, такие как системы управления ЖКХ. Реализована многоуровневая система безопасности с ролевым доступом и защитой от современных киберугроз.
Достижения проекта:
Создана единая интегрированная платформа
- Объединены разрозненные учетные системы в единое информационное пространство
- Реализован электронный реестр объектов инженерно-энергетической инфраструктуры
- Обеспечена бесшовная интеграция с порталом государственных услуг Санкт-Петербурга
Повышение эффективности управления
- Сокращение времени на подготовку аналитических отчетов на 60%
- Оптимизация процессов планирования и реализации инвестиционных программ
- Улучшение координации между ресурсоснабжающими организациями
- Повышение прозрачности использования бюджетных средств
Улучшение качества государственных услуг
- Внедрение электронных сервисов для граждан и организаций
- Сокращение сроков предоставления государственных услуг
- Повышение доступности информации о состоянии инженерных сетей
- Улучшение информирования о плановых отключениях и авариях
Технологический результат
- Разработана масштабируемая архитектура, готовая к расширению функциональности
- Создан кластер геосерверов, обеспечивающий высокую производительность ГИС
- Реализована система предиктивной аналитики для прогнозирования аварий
- Внедрены современные практики DevOps и непрерывной интеграции
Стратегическое значение
- Проект стал референсной реализацией концепции «умного города»
- Создан задел для дальнейшей цифровизации городского хозяйства
- Повышен уровень цифровой зрелости региона
- Сформирована база для принятия управленческих решений на основе данных
Количественные показатели:
- 30 специалистов в команде разработки
- 28 месяцев реализации проекта
- 14 подсистем с различными функциональными возможностями
- Десятки тысяч объектов инфраструктуры в системе
- Сотни пользователей из государственных и частных организаций
Проект успешно введен в эксплуатацию и продолжает развиваться, обеспечивая эффективное управление инженерно-энергетической инфраструктурой одного из крупнейших городов России.
ООО "Ан-Системс"
Пожаловаться
