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Hier werden Ihnen Vorschläge unterbreitet, wie Sie die Speicherung und Verwaltung der mit der Simulation verbundenen Daten – sowohl Input als auch Output – auf Ihrem Computer oder in einem Netzwerk so organisieren, dass

  • keine Daten verloren gehen,
  • jederzeit die Übersicht über alle wichtigen Daten erhalten bleibt,
  • der mit der Datenverwaltung verbundene Aufwand minimal gehalten wird
  • und die Datenverwaltung die Performance von STOAT unterstützt.

Im Zusammenhang damit erhalten Sie einige Hintergrundinformationen zur internen Datenverwaltung des Programmsystems STOAT. Alle nachfolgenden Tipps entstammen der Praxis und haben sich dort bewährt.

STOAT's Datenspeicherung

Grundeinstellungen gemäß STOAT.ini

Die Datensicherung der «works» und «runs» von STOAT erfolgt in einer Microsoft® Access Datei. Name und Ort dieser Datenbank – und einige weitere zum Starten von STOAT erforderliche Informationen – werden mit der Datei

STOAT.ini

festgelegt. Die Datei STOAT.ini befindet sich auf jedem Rechner in jenem Pfad, in dem auch die ausführbare Programmdatei für STOAT (STOAT32.exe) liegt. Üblicherweise ist dies der Pfad

C:\Programme\WRc\STOAT

Datei STOAT.ini (Beispiel)
Abb. 1
Inhalt der Datei STOAT.ini (Beispiel)

Die Einträge haben folgende Bedeutung bzw. Wirkung:

«STOAT_DIR» Pfad für STOAT-Programmdatei
«STOAT_USER_DIR» Pfad für Access-Datei zum Abspeichern der Einstellungen zu «works» und «runs»
«STOAT_MDB_USER» Name der Access-Datei zum Abspeichern der Einstellungen zu «works» und «runs»
(standardmäßig ist das die Datei USER.mdb)
«STOAT_MDB_DIALOG» Name der Access-Datei mit Anweisungen zur Gestaltung der Benutzerdialoge
(standardmäßig ist das die Datei DIALOG.mdb)
«STOAT_MDB_EMPTY» Name der Access-Datei für die maßgebliche Tabellenstruktur der USER.mdb
(standardmäßig ist das die Datei STOAT.mdb)
«WIZARD=FALSE» Modellassistent abgeschaltet
«CLASSIC=TRUE» Darstellung der STOAT-Icons in klassischer Form
STOAT-Icons, Beispiele

Die Bedeutung der übrigen Einträge erschließt sich von selbst.

Die Einstellungen bezüglich «Wizard» zur Unterstützung des Anwenders beim Aufbau eines Modells, Verwendung klassischer oder moderner Icons, metrischer oder angelsächsischer Maßeinheiten usw. werden beim ersten Programmstart abgefragt und in der STOAT.ini gespeichert. Durch entsprechende Änderung der Einträge in der STOAT.ini können diese Einstellungen selbstverständlich jederzeit geändert werden. Eine Umstellung der STOAT-Icons wird allerdings erst beim Entwurf eines neuen Modell wirksam. Weil sich die Icons in Größe und Form deutlich unterscheiden, kann die Art der Icons nachträglich nicht mehr gewechselt werden.

Pfadnamen mit Bezeichnungen außerhalb der DOS-Konvention (8 Zeichen vor dem Punkt, 3 Zeichen danach) können Fehlermeldungen beim Start von STOAT hervorrufen. Dem wird am einfachsten begegnet, indem anstelle der langen Namen die DOS-Surrogate dieser Namen in die STOAT.ini eingetragen werden. Beispiel:

C:\Dokumente und Einstellungen\EnviaTec\Eigene Dateien\STOAT_07

Die gelb markierten Teile des Pfadnamens sind nicht DOS-kompatibel und müssen ersetzt werden:

C:\Dokume˜1\EnviaTec\Eigene˜1\STOAT_07

Man kann sich übrigens die DOS-Surrogate der Pfadnamen im DOS-Fenster, z.B. unter Windows XP, mit ausgeben lassen, indem man den DOS-Befehl "dir" mit der nachgestellten Anfügung "/X" versieht. Letzteres kann vor allem dann sinnvoll und notwendig sein, wenn sich die ersten 6 Zeichen bei Pfadnamen wiederholen. Dann sind u.U. nach der Tilde von “1” abweichende Ziffern zu verwenden.

Speichern der Einstellungen zu «works» und «runs» (USER.mdb)

Sofern der Anwender STOAT “standardmäßig” installiert, d.h. ohne die von STOAT vorgeschlagenen Pfade und Einstellungen zu verändern, erfolgt die erste Datensicherung in der Datei

USER.mdb

Diese wird standardmäßig unter

C:\Programme\WRc\STOAT\Database

installiert. Zur besseren Unterscheidung verschiedener Simulationsaufgaben empfiehlt es sich, diese Datei umzubenennen (z.B. in BIOHOCH.mdb) und – gemeinsam mit dem übrigen “Simulationszubehör” – auf einem hierfür speziell eingerichteten Pfad zu speichern. Diese Veränderungen sollten STOAT vor dem Start durch entsprechende Anpassung der STOAT.ini, etwa analog dem Beispiel in Abb. 1 oben, übergeben werden (Editieren von STOAT.ini mittels eines einfachen Textprozessors, wie z.B. «notepad» oder über die von STOAT hierfür standardmäßig eingerichtete Befehlsfolge: Start → Programme → WRc → STOAT → Settings).

Einige besonders wichtige Tabellen der USER.mdb für das Lesen der Inputdaten und die Ergebnisausgabe der verschiedenen «works» und «runs» sind:

Works enthält die ID-Nr. (Works number), Bezeichnung (Works name) sowie einige weitere Informationen zu den verschiedenen Modellen
Run enthält die ID-Nr. (ID), Bezeichnung (Name) sowie einige weitere Informationen zu den verschiedenen Rechnerläufen der jeweiligen Modelle (WorksID)
InfluentRun enthält Pfad und Dateinamen aller Inputfiles der verschiedenen «runs»
Process enthält Bezeichnungen und Koordinaten der process icons
Node verwaltet die erforderlichen Informationen über die Knoten an den process icons (Inputs, Outputs, ID-Nr. der Links)
Link enthält Namen und Verknüpfungen der verschiedenen Abwasserströme der «works»
Segment enthält ID-Nr. und Koordinaten der verschiedenen Segmente innerhalb von Verbindungen zwischen den process icons
FlowstreamReport enthält Angaben zur Ergebnisausgabe, z.B. in den Dateien *.flw, *.asa, *.psd, *.ssd, *.bln

Die Ergebnistabellen (z.B. *.flw, *.asa, *.psd, *.ssd, *.bln) werden von STOAT immer in denselben Pfad geschrieben, in dem sich die in der STOAT.ini spezifizierte Datenbank befindet. Dort erwartet STOAT diese Dateien auch, wenn etwa die USER.mdb und zugehörige Ergebnisse der Rechnerläufe auf einem anderen Rechner installiert werden, um eine Simulation dort nachzuvollziehen.

Bezeichnung der Ergebnisdatei *.flw Ergebnistabellen für «Flow streams»
*.asa Ergebnistabellen für «Activated sludge tanks»
*.psd Ergebnistabellen für «Primary settlement tanks»
*.ssd Ergebnistabellen für «Secondary settlement tanks»
*.bln Ergebnistabellen für «Balancing tanks»

Der Benennung der Ergebnisdateien liegt folgende Konvention zugrunde:

Konvention zur Bezeichnung der Ergebnisdateien von STOAT

Die Angabe der ID's erfolgt als Hexadezimalzahlen. Somit können je Simulation 163 = 4.096 «works» und je «works» 162 = 256 «runs» mit jeweils bis zu 4.096 «items», d.h. “Bausteinen” abgebildet werden.
«Items» können «Streams» oder «Processes» sein, d.h. Abwasserteilströme (= Verbindungen zwischen process icons) oder Prozesse. Bei letzteren sind die Ergebnisse nur bei aktiven Prozessen einsehbar, also z.B. bei Balancing tanks, Activated sludge tanks, Secondary settlement tanks etc. Mixer beispielsweise (unabhängig davon, ob mit 2 oder 3 Inputs) sind passive Elemente, hier können keine Ergebnisse eingesehen werden.

Empfehlungen zum Datenmanagement für STOAT-Anwender

Eine grundsätzliche Empfehlung beim Umgang mit Computern lautet bekanntlich, Programmdateien auf der einen und Daten auf der anderen Seite sauber getrennt zu speichern und zu verwalten. Dies kann uneingeschränkt auch für die Arbeit mit STOAT empfohlen werden.

Programme und “Zubehör”, die zum Arbeiten mit STOAT erforderlich sind, werden standardmäßig unter C:\Programme\WRc\STOAT bzw. C:\Windows\System32 installiert. Dort können auch Updates einzelner Programme oder deren “Zubehör” installiert werden.

Aktualisieren der STOAT Programmdateien

Bei Veränderungen von STOAT, z.B. zwecks Implementierung neuer «model bits» oder zur Beseitigung von «bugs» muss STOAT normalerweise nicht komplett deinstalliert und anschließend neu aufgesetzt werden, sondern kann durch Ersetzen der maßgeblichen Dateien mit den jeweils neuesten Versionen erfolgen. Hierfür kommen vor allem die folgenden Dateien in Betracht:

Pfad (standardmäßig) Dateiname Bemerkung
C:\Programme\WRc\STOAT Stoat32.exe zentrale Programmdatei
Dialog.mdb Datenbank mit den Einstellungen zur Abbildung der Inputfiles (z.B. Spaltenbeschriftung)
STOAT.mdb “Blaupause” für die USER.mdb (z.B. um neue «model bits» abzubilden)
C:\Windows\System32 stoat32.dll Programmdatei
stoat_user.dll Abbildung der anwenderspezifischen Einstellungen

Input- und Output-Dateien

Zunächst sollte ein Pfad zur Aufnahme aller Dateien rund um die Kläranlagensimulation eingerichtet werden. Weiterhin wird empfohlen, für jedes STOAT-Projekt einen getrennten Pfad zu erzeugen, in dem sowohl die STOAT-Datenbank mit den Daten der «works» und «runs» sowie die erforderlichen Input-Dateien als auch die STOAT-Ergebnistabellen abgespeichert werden. Dabei hat sich folgende Grundstruktur bewährt:

Pfadname Bemerkung
...Eigene Dateien\‹Projektname›\Run_Data\ enthält bzw. nimmt auf:
STOAT-Datenbank ‹Projektkürzel›.mdb (anstelle der standardmäßigen USER.mdb),
Ergebnistabellen für Teilströme (*.flw), Belebungsbecken (*.asa), NKB (*.ssd) usw.
...Eigene Dateien\‹Projektname›\‹Jahr›_INF\ Influentfiles des Jahres ‹Jahr›
...Eigene Dateien\‹Projektname›\‹Jahr›_MVA\ Messwerte («Measurement values») für die «Stream monitors» des Jahres ‹Jahr›
...Eigene Dateien\‹Projektname›\Backgrd\ Background materials enthält u.a. die Tabellen mit Angaben und Berechnungen zur Geometrie der wichtigsten Anlagen und zu den Aufenthaltszeiten, zur Ableitung empirischer Funktionen für die CSB-Fraktionierung und andere Hintergrundinformationen
...Eigene Dateien\‹Projektname›\Sim_qual\ Simulation quality enthält u.a. die Tabellen für detaillierte Untersuchungen zur Kalibrierung und zur erreichten Simulationsqualität
...Eigene Dateien\‹Projektname›\Reports\ enthält Berichte in verschiedenen Arbeitsstufen (incl. Entwürfe)

Wenn die Pfade für Influentfiles und für Messwerte auf der gleichen Ebene wie die Pfade mit den Rechnerlaufserien liegen, kann in STOAT zum Einlesen der Input-Dateien ein relativer Bezug hergestellt werden, der die Migration von Simulationsergebnissen auf andere Rechner deutlich erleichtert. Beispiel:


...\Run_Data
...\2006_INF
...\2006_MVA

liegen alle auf der gleichen Pfadebene.
Dann genügt zum ordnungsgemäßen Laden der Inputdatei xyz.cod eines Abwasserteilstroms (verwaltet in der Tabelle «InfluentRun») folgender relativer Verweis:


../2006_INF/xyz.cod

Analoges gilt für die Inputdatei xyz.mva eines «Stream monitors» (verwaltet in der Tabelle «StreamMonitorCalibUnit»):


../2006_MVA/xyz.mva

Abschließend sei noch darauf hingewisen, dass der Datenbestand im Zusammenhang mit der Simulation bei Projekten mit komplexeren Modellen, vielen Prozessen und Teilströmen sehr leicht auf mehrere GB anwachsen kann. Dies ist vor allem dann zu erwarten, wenn lange Simulationsperioden auch auf der Ausgabeseite mit kurzen Intervallen gerechnet werden. Dann können sich allein schon die Ergebnisdateien eines einzigen Rechnerlaufs auf 500 MB und mehr summieren.

Um bei der Fülle der Daten nicht die Übersicht zu verlieren, wird dringend empfohlen, plausible Namen für die «works» und «runs» zu vergeben. Zusätzlich sollte von den Möglichkeiten zur Auszeichnung der Modelle mit einer Legende (→ Edit → Legend) oder mit ausführlichen Kommentaren (→ Edit → Notes) Gebrauch gemacht werden (siehe Abb. 2 und Abb.3). Eine Legende zu einem Modell darf bis zu 50 Zeichen lang sein. Die Zeichenanzahl der Kommentare ist unbegrenzt, weil diese in “memo”-Feldern gespeichert werden.

Legende zu einem Modell (Beispiel)
Abb. 2
Legende zu einem Modell (Beispiel)
Kommentar zu einem Modell (Beispiel)
Abb. 3
Kommentar zu einem Modell (Beispiel)

Änderungsbedürftige Namen für «works» und «runs» können übrigens auch nachträglich in der STOAT-Datenbank überschrieben werden (Tabelle «Works», Feld «Works name» bzw. Tabelle «Run», Feld «Name»). Auch Legenden («Legend») und Kommentare («Notes») können in der Datenbank direkt eingesehen und erforderlichenfalls geändert werden (Tabelle «Works», Felder «Legend name», «Author», «Date», «Notes» und «Memo»).
Änderungen unmittelbar in Microsoft® Access sollten allerdings nur jene STOAT-Anwender vornehmen, die hineichend gut mit Datenbanken vertraut sind.

Außerdem wird dringend empfohlen, nicht mehr benötigte Modelle und Rechnerläufe immer zeitnah zu löschen.

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