Operationeller Einsatz von Talsim-NG

Soll TALSIM-NG im operationellen Betrieb eingesetzt werden, so sind einige Vorarbeiten zu leisten, die im Folgenden beschrieben werden.

Eine alternative Möglichkeit ist, Talsim-NG innerhalb eines bestehenden operativen Frameworks (wie z.B. Delft-FEWS), welches die Aufgaben des Pre- und Postprocessings übernimmt, einzusetzen.

Preprocessing

TALSIM-NG selbst ist nicht konzipiert, Messsensoren abzurufen. In der Regel liegen dafür bereits etablierte Werkzeuge vor. Der Prozessablauf aus Sicht von TALSIM-NG beginnt mit der Schnittstelle zu einem Datenlieferanten (Leitsystem, Steuerungssoftware, etc.). Die Ausgestaltung der Schnittstelle ist von Fall zu Fall unterschiedlich und bedarf der genauen Abstimmung. Ziel ist es, zeitnah die benötigten Daten bereitzustellen. Dabei ist es unerheblich, ob die Datenanfrage von Seiten TALSIM-NG gestartet wird oder ob Daten zeitgesteuert auflaufen und TALSIM-NG reagieren soll. Letztendlich stehen aktuelle Messdaten in einem zeitlich definierten oder variablen Rhythmus zur Verfügung. Die Schnittstelle ist Teil des Preprocessings, welches von einem eigenen Tool in der TALSIM-NG Produktfamilie bedient wird, dem TaskServer.

Sind die aktuellen Daten per Schnittstelle ausgelesen, werden diese üblicherweise in der eigenen Zeitreihenverwaltung abgelegt. Der nächste Schritt ist die Prüfung der aufgelaufenen Daten. Eine Prüfung wird immer dann erforderlich sein, wenn ungeprüfte Rohdaten eingelesen werden. Art und Umfang an Prüfungen sind im Einzelfall festzulegen und werden in sogenannten Aufgaben („Tasks“) definiert. Diese Tasks liest der TaskServer aus und setzt sie um. Dahinter steckt eine Art Skriptsprache, die beschreibt, was genau umzusetzen ist. Diese Tasks sind in Dateien abgelegt und werden für den speziellen Fall konfiguriert. Prüfungen können in unterschiedlichen Tiefen stattfinden:

• Prüfung 1. Ordnung: Basisprüfung einer Zeitreihe in sich selbst

- Min-, Maxwerte

- erlaubte Gradienten

• Prüfung 2. Ordnung: Erweiterte Prüfung mit abgeleiteten Werten

- Korrelation zu anderen Messwerten/ Vertrauensintervalle

- hydrologische Prüfungen

• Prüfung 3. Ordnung: Einsatz von Modellierungstechniken

- Regelbaum mit Übertragungsfunktionen

- Neuronale Netze zur Bestimmung von Ersatzwerten

Bild

Im Falle einer Prüfung 2. oder 3. Ordnung liegt der Schwerpunkt der Arbeit in der Bereitstellung der Prüfungsregeln.

Die Ergebnisse der Prüfung können wie alle sonstigen Prozessschritte auch in Berichtsform z.B. als PDF abgelegt werden.

Prognosen

Die Art der Prognosen hängt vom jeweiligen Einsatzzweck ab. Im Falle einer reinen Niederschlag-Abfluss Modellierung liegt es nahe, erwartete Niederschläge bereitzustellen. Der prinzipielle Ablauf ist mit der Schnittstelle zur Datenübernahme vergleichbar.

Simulation

Für die Simulation muss ein vorkonfigurierter Datensatz vorliegen. Änderungen am Datensatz sind zwar jederzeit über die graphische Benutzungsoberfläche von TALSIM NG möglich, jedoch wird hier unterschieden in Produktionsdatensatz, der für den scharfen Betrieb eingesetzt wird und quasi beliebig vielen Ableitungen bzw. Varianten davon.

Grundsätzlich braucht es für eine Simulation keine Eingabe eines Anwenders. Es ist aber prinzipiell möglich, bestimmte Parameter freizugeben, die vor Simulationsbeginn gesetzt werden müssen. Diese editierbaren Parameter werden Hot Spots genannt. So lässt sich auch ein extrem kompliziertes System auf eine einfache Eingabe von wenigen Werten reduzieren, ohne Gefahr zu laufen, durch Fehleingaben unerwünschte Effekte zu erzielen.

Postprocessing

Das Postprocessing übernimmt wiederum der TaskServer. Die Zusammenstellung der wichtigsten Ergebnisse, das Exportieren von Ergebnisganglinien in andere Formate oder eine graphische Darstellung der Handlungsempfehlungen gehören zu diesem Schritt.

Datentransfer zurück zu einem Leitsystem

Wenn es erforderlich sein sollte, können Daten auch wieder aus Richtung TALSIM NG zurück zum Datenlieferanten gelangen.

Gesamtsteuerung des Ablaufs

Die Gesamtsteuerung des Ablaufs übernimmt der sogenannte jobService. Der zusammen mit der Zeitsteuerung talsimCronos sowohl event- als auch zeitgesteuert operieren kann. Der gesamte Prozess ist modular aufgebaut, d.h. es wird im Einzelnen festgelegt, welche Teilprozesse benötigt werden und in welcher Reihenfolge diese ablaufen sollen. Somit ist auch denkbar, dass nur ein Pre und Postprocessing stattfindet, bzw. Pre und Postprocessing in einem anderen zeitlichen Takt als Simulationen ablaufen.