12 Aug 2014

MIKE CUSTOMISED - Von den Daten zum Infoportal

Individuelle Vorhersage- und Entscheidungshilfesysteme

Durch die flächendeckende Nutzung von Geographischen Informationssystemen und hydraulischen Modellen steht den Entscheidern in der Wasserwirtschaft in der Regel ein umfangreicher Datenbestand zur Verfügung.

In extremen Situationen, bei denen von Ihnen eine schnelle Entscheidung erwartet wird, müssen Sie diese Daten bewerten und eventuell aktuelle Modellergebnisse, Prognosen oder Echtzeitdaten in Ihre Entscheidung mit einbeziehen um Gefahrenpotentiale zu erkennen. Die Qualität Ihrer Entscheidung hängt maßgeblich von der Interpretation der bereitgestellten Informationen ab. Vielfach werden für die einzelnen Disziplinen unterschiedliche Standardprodukte genutzt, in denen auch die Ergebnisse dargestellt werden.

Mit MIKE CUSTOMISED bieten wir Ihnen ein Tool Set an, in dem Sie Ihre umfangreichen Datenbestände und Softwareprodukte in einer Applikation zusammenführen. Lassen Sie sich Ihr individuell gestaltetes Vorhersage- oder Entscheidungshilfesystem bauen, um optimal zu planen oder die richtigen Entscheidungen im operativen Einsatz zu tätigen. Integrieren Sie Ihre hydraulischen Modelle, Klimaszenarien und aktuelle Messdaten in Ihr System, um somit bestens auf die anstehenden Aufgaben vorbereitet zu sein. Sie arbeiten aktiv nur noch mit einem Produkt und bekommen alle Ergebnisse in einer speziell für Sie gestalteten Oberfläche visualisiert. Dabei werden die Informationen oder Berechnungsergebnisse in einer benutzerfreundlichen Oberfläche zur Verfügung gestellt. Dies erfolgt lagegenau auf Basis von Hintergrundkarten (z. B. Google Maps, OSM). Hierbei ist es egal, ob es sich um GIS-Daten, Zeitreihen oder sonstige Formate handelt. In der Benutzeroberfläche lassen sich Szenarien definieren und berechnen, die Ihnen die Entscheidungsfindung erleichtern und die Sie anschließend direkt aus dem System publizieren können. Das System lässt sich effizient an die verschiedenen Nutzergruppen anpassen und kann somit einem breiten Nutzerkreis zur Verfügung gestellt werden. Es wird angewendet für die Bereitstellung von Informationen für die Bevölkerung, vom Ingenieur, der es in seiner täglichen Arbeit verwendet, bis hin zum Entscheider, der über kritische Zustände informiert (SMS, E-Mail) wird und direkt Handlungsanweisungen treffen kann.

Der modulare Aufbau, die große Anzahl von vordefinierten Tools und Interfaces sowie die Integration von vorhandener Standardsoftware gestatten den Aufbau komplexer Systeme mit vertretbarem Zeitaufwand und zu überschaubaren Kosten.

MIKE CUSTOMISED deckt drei Schwerpunktbereiche ab.

  • Datenverwaltung und Visualisierung
  • Planungstools
  • Online-Betrieb

Bestandteile MIKE CUSTOMISED
Bestandteile von MIKE CUSTOMISED

Daten

Basis des Systems ist eine im Hintergrund arbeitende Datenbank. Es stehen zwei unterschiedliche Datenbanktypen zur Verfügung, die kostenfreien Postgres-DB und Oracle-DB. Mit Hilfe der Datenbankerweiterung PostGIS können georeferenzierte und flächige Quellen integriert werden. Alle Module mit denen die Daten erfasst, verarbeitet und visualisiert werden (siehe Benutzeroberfläche), sind in MIKE CUSTOMISED zusammengeführt und koordiniert.

Benutzeroberfläche von  MIKE CUSTOMISED
Benutzeroberfläche von MIKE CUSTOMISED mit der Zeitreihendarstellung und der Präsentation von GIS-Daten und Zusatzinformationen

MIKE CUSTOMISED bietet eine intuitive Benutzeroberfläche, mit der verschiedene Aufgaben bzw. Bearbeitungsmöglichkeiten, die im Zusammenhang mit den Daten stehen, effizient und einfach durchgeführt werden können, wie z. B.:

  • Verteilung von Benutzerrechten zur Beschränkung des Datenzugriffs (Administrator – Endnutzer)
  • Zeitserienverwaltung,-bearbeitung, -darstellung und -auswertung
  • GIS Datenverwaltung, -bearbeitung, -darstellung und -auswertung
  • Dokumentenverwaltung zur Hinterlegung von Zusatzinformationen
  • Webpublikation nach Kundenbedarf/-wunsch
  • Tabellenverarbeitung (vergleichbar mit Microsoft EXCEL)
  • Skripting
  • Indikatoren
  • Meta Daten Audit Log
  • Audit Log
Planung

In den Bereich Planung fallen z. B. die Themen Wasserresourcenmanagement und Klimawandel-anpassungen. Aufgaben bzw. Bearbeitungsmöglichkeiten die im Zusammenhang mit dem Planungswerkzeugen stehen, sind nachfolgend aufgelistet:

  • Modell- und Szenarioberechnung
  • Multi-Kriterien-Analyse
  • Kosten-Nutzen-Analyse
  • Unsicherheits-Analyse
  • Optimierung
  • Ensemble-Berechnungen
Online-Betrieb

In den Bereich Online-Betrieb (Abbildung 3) fallen die Themen Systemoptimierung und -steuerung, operationelle Vorhersage und Notfallmanagement. Aufgaben bzw. Bearbeitungsmöglichkeiten die im Zusammenhang mit dem Betriebswerkzeugen stehen, sind nachfolgend aufgelistet:

  • Jobverarbeitung und Automatisierung
  • Datenassimilation zur Fehlerkorrektur
  • OPC/SCADA-Schnittstelle zur Online-Steuerung
  • Datensammlung von Online Messstellen
  • Alarm und Warnungsmanagement
  • Versand von Warnmeldungen und Informationsstatus

Systemskizze operationeller Betrieb
Systemskizze operationeller Betrieb von der Datenaufnahme bis zur Steuerung über SCADA Systeme in MIKE CUSTOMISED

Zusammenfassung

MIKE CUSTOMISED ist eine maßgeschneiderte Lösung, die sich genau an Ihren Bedarf orientiert und Ihre Wünsche umsetzt. Das System ist auf maximale Flexibilität ausgelegt. Die Lösungen reichen von Einzelsystemen bis zu einem weitreichenden Serversystem, welches eine große Anzahl von Nutzern unterstützt. MIKE CUSTOMISED ist darauf ausgelegt, gleichzeitig unterschiedliche Nutzergruppen möglichst individuell zu bedienen. Die Plattform kann in der Verwaltung und Organisation großer Datenmengen unterstützen. In der Analyse und Verwertung der gesammelten Daten liegt die Stärke von MIKE CUSTOMISED. Dies kann, wenn gewünscht, in Echtzeit oder nachgeordnet passieren. Der Verlauf von Prozessen kann bereits in der Anwendungsphase optimiert und durch Prozessplanungen verbessert werden. Hierbei werden auch ökonomische Bewertungen ermöglicht.

Die Referenz

Eine unserer Beispielreferenzen für eine großskalige Flussgebietsverwaltung ist das Projekt Computer Aided River Management (CARM). Der Fluss Murrumbidgee in New South Wales, Australien ist rund 1.600 km lang und speist eine Vielzahl von wichtigen Bewässerungssystemen. Im Flussgebiet sind weiterhin große Auenbereiche ,die geschützt werden müssen, und Städte, deren Wasserversorgung geregelt werden muss, vorhanden. Es zeigt sich hier ein klassischer Konflikt: die Nutzung eines Gewässers und der Schutz der Natur.

Schematische Darstellung des CARM-Systems
Schematische Darstellung des CARM-Systems

Aufgebaut wurde ein weitreichendes Echtzeitmanagement der Regelstrukturen des Flusses. Neben dem klassischen Monitoring von Wasserständen und Abflüssen werden zusätzlich Verdunstung, Versickerung und Entnahme von Wasser aus dem Fluss betrachtet. Zusätzlich erfolgt auch die Erfassung von Informationen über Wetter und Niederschläge im Einzugsgebiet des Flusses. Dies geschieht alles in Echtzeit, so dass sofort auf sich ändernde Bedingungen reagiert werden kann. Zusätzlich zu der Erfassung der Messdaten, wird im Rahmen des Projektes eine Vorhersage für die Niederschläge und Wasserstände für das gesamte Flussgebiet auf Basis von MIKE by DHI Software betrieben. All dies wird in MIKE CUSOTMISED zusammengeführt und integriert betrachtet. Schlussendlich werden die Ergebnisse aufbereitet und visualisiert für unterschiedlichste Nutzergruppen, außerdem gibt es ein Warnsystem, das vor möglichen Hochwasserereignissen oder auch vor Wassermangel warnt.

Das CARM-Projekt als skizzierte Übersicht
Das CARM-Projekt als skizzierte Übersicht © by carmproject