InfoWorks™ ICM – пълно 1D / 2D моделиране на речни и канализационни системи

InfoWorks™ ICM (Integrated Catchment Modelling) е първата софтуерна платформа на световния пазар за пълно и съвместно 1D / 2D хидродинамично моделиране на канализационни и речни системи. За първи път е възможно задълбоченото изследване на комплексни водосборни области с всички елементи на отводнителната инфраструктура и естествените речни системи, както и взаимодействията между тях на качествено и количествено ниво в един - единствен продукт, като единен работен процес.

Пряк наследник на добилите световно признание InfoWorks™ WS Pro (канализационни системи, спрян от разработка през 2015 г.) и InfoWorks RS (реки и речни системи), InfoWorks™ ICM съчетава над 30 години международен опит в компютърното хидравлично моделиране с върховите достижения в областта на хидрологията, хидравликата и софтуерните технологии. Само за 5 години от представянето си през 2010 година, InfoWorks™ ICM се превърна в стандартна платформа за проектанти, консултанти и водни оператори в множество развити страни по света, сред които Великобритания, Белгия, Холандия, Люксембург, САЩ, Австралия, Нова Зеландия, Китай, Франция, Испания, Италия, Бразилия, Канада и пр. InfoWorks™ ICM е в основата на най-големия компютърен модел на канализационна система в света – на Токио, Япония (съдържа над 92 000 шахти и съоръжения), както и на първите в света мащабни системи за моделиране и контрол в реално време на канализационни и речни системи.

InfoWorks™ ICM - ненадмината продуктивност

InfoWorks™ ICM предоставя пълен набор от инструменти за изпълнение както на прости ежедневни задачи, така и за сложни анализи и интерпретации, както на изходната информация за моделите на канализационните и речните системи, така и на всички хидравлични, хидроложки и качествени параметри от резултатите от симулации. Ето някои от възможностите на платформата:

• цифровизация, съхранение, почистване от грешки, редакция, анализиране на данните за моделите в споделени геопространствени бази данни от множество потребители едновременно;
• цифровизация (построяване) на геопространствените модели на канализационните и речните системи с интелигентен SNAP режим (включително към външни GIS слоеве) при автоматично изграждане на логическа и геометрична топология;
• автоматична геометрия (координати, дължини, площи) в реално време при редакция / построяване на геопространствените модели и възможност за задаване на произволни стойности от потребителя;
• опростени афинни геометрични трансформации (транслации и мащабиране по всяка координатна ос) за селекции от или цели модели;
• създаване и редакция на споделени шаблони за цифровизация (построяване) на геопространствените модели;
• мощен инструментариум за топологични анализи - анализ на свързаността, проследяване по свързаността, анализи за близост на обекти, разширяване на селекции по свързаността, автоматично генериране на логически (негеометрични) топологични връзки и др.;
• инженерна валидация на данните в реално време с вградени и дефинируеми правила и контрол на произхода / достоверността на данните чрез дефинируема флагова система;

• автоматизирано управление и визуализация на външни GIS (векторни и растерни) и CAD слоеве – кадастър, топография и пр. (поддържат се всички широк набор от стандартни формати на ESRI, Autodesk, MapInfo, Microstation и пр.). При наличие на лиценз за ArcObjects може да се осъществи директна връзка с ArcSDE сървъри и ESRI GeoDatabase;
• създаване на TIN и GRID модели на терена въз основа на DTM, DEM, LiDAR данни, векторни GIS слоеве (ESRI SHP - point, pointz) и текстови формати;
• автоматизирано извличане на характерни надморски височини за обектите от хидравличните модели на канализационните и речните системи от TIN и GRID модели на терена;
• автоматично изграждане на 2D повърхнини (2D meshing) с чувствителни към изменение на терена алгоритми;
• автоматично извличане на повърхности (Area Take Off) от стандартни IAS (Impermeable Area Survey) GIS слоеве;
• автоматизирано изчисляване на обемни (от немоделирана мрежа и сградни отклонения) и числови корекции (за “Preissmann slot“) с помощта на интелигентни редактируеми алгоритми;
• автоматизирано изчисление на коефициенти на местно съпротивление от промяна на посоката в точковите обекти;
• създаване на произволни напречни сечения на тръби и открити призматични канали (симетрични и несиметрични) с относителни и абсолютни размери;
• детайлно моделиране на помпи, помпени станции и съоръжения за хидравличен контрол. Създаване на библиотеки с ключови криви от производители или генерирани по теоретични методи;
• мощен инструментариум за визуално моделиране на логически схеми за управление на помпи и съоръжения за хидравличен контрол (Real Time Control);
• създаване на библиотеки с времеви серии от хидроложки и хидравлични измервания (водни количества, дълбочини, скорости, интензивности на валежи и пр.) и оперативни данни за състояние на съоръжения за хидравличен контрол, които се използват за верификация, калибриране или като входни параметри за симулации;
• интерактивни визуализации и редакции в планове, таблици, надлъжни профили и 3D изгледи на моделите;
• създаване на тематични легенди за визуализация, включително с използване на SQL заявки;
• автоматизирано генериране и отпечатване на планове, надлъжни профили и 3D модели в реално време;
• автоматизирано генериране на широк набор от доклади и справки в реално време и в MS Office съвместими формати;
• възстановяване на данните при случайни грешки – чрез UNDO / REDО или от предишни версии на моделите;
• напълно автоматичен контрол и управление на потребителските версии на моделите с богати възможности за сравнение и проследяване на историята на всеки обект от хидравличните модели;
• интерактивна синхронизирана визуализация на резултати от симулации в планове, таблици, надлъжни и напречни профили, 3D изгледи, различни типове графики и пр.
• автоматизиран и редактируем експорт на резултати от симулации в GIS, СУБД, растерни, текстови, видео и MS Office съвместими формати;
• оценка на резултати и сравнение на симулации с шаблони за статистически анализи;
• и много други...

Потребителският интерфейс на InfoWorks™ ICM e специално проектиран с оглед на работните процеси при създаване и използване на компютърни хидравлични модели на канализационни и речни системи. Менютата и лентите с инструменти се променят динамично в зависимост от конкретната задача, предоставяйки бърз достъп до необходимата функционалност, следвайки логиката на работния процес. Вградените алгоритми за инженерна валидация на данните предпазват от внасяне на грешки, водещи до невъзможност за проиграване на симулации (невъзможност за постигане на математическа конвергенция и еднозначни решения).

Наред с богатия набор от вградени инструменти, покриващи всички стандартни работни процеси, InfoWorks™ ICM предоставя безпрецедентна свобода за създаване на допълнителна функционалност с помощта на SQL и RUBY скриптове.Инженерите могат да се възползват от специална имплементация на SQL, обоготена с множество допълнителни функции, топологични релации, процедури, възможности за интерактивно извеждане и въвеждане на информация, извличане на данни от външни файлове и др. в хода изпълнение на SQL транзакциите. В платформата е интегриран пълнофункционален RUBY SDK с интерпретатор, предоставящ пълен набор от модули и библиотеки за взаимодействие с базите данни, хидравличните модели и симулационните ядра.

Богатата и специално проектирана функционалност позволява драматично увеличаване на производителността на инженерните екипи. В сравнение с повечето конкурентни продукти, използването на InfoWorks™ ICM може да доведе до намаляване на сроковете за изграждане на хидравлични модели и извършването на комплексни анализи с цели порядъци – от месеци и седмици до броени дни и часове.

InfoWorks™ ICM - ненадминати симулационни ядра - бързина, точност, скалируемост

Изчислителното ядро на InfoWorks™ ICM е резултат от над 30 години научно-изследователска дейност в Европа и САЩ, като наследява и драматично подобрява възможностите на добилите световна популярност Mainframe WASSP - Wallingford Storm Sewer Package (1982), WALLRUS (1989), SPIDA (1992), HydroWorks PM (1994), InfoWorks CS (1998), InfoWorks CS 2D (2007).

Без аналог на световния пазар, InfoWorks™ ICM e първата софтуерна платформа способна да извършва в реално време и едновременно симулации за хидрология, 1D и 2D хидравлика и качество на водите в единен, напълно интегриран процес. Съчетавайки последните достижения в областта на информатиката и софтуерните технологии симулационното ядро утилизира напълно възможностите на последните поколения многоядрени CPU (например фамилията Intel Xeon), като същевременно, за първи път на пазара, може да се възползва пълноценно от графичните процесори от висок клас (NVIDIA TESLA, NVIDIA QUADRO). Използването на изчислителната мощ на GPU позволява InfoWorks™ ICM да съкрати времето за симулации с порядъци – от часове до броени минути.

Съвременните конкурентни продукти все още разчитат на свързване на хидрология, 1D хидравлика, 2D хидравлика и качество на водите чрез импорт / експорт на резултати от едно ядро в друго, като в повечето случаи се изисква намеса на потребителя. Неслучайно резултатите от редица авторитетни проучвания (например Агенцията за околна среда на Великобритания – „Benchmarking the latest generation of 2D hydraulic flood modelling packages”) показват, че InfoWorks™ ICM е почти два пъти по-бърз от най-близките си конкуренти при сходна и дори по-висока точност на резултатите.

Едно от най-значимите качества на симулационното ядро на InfoWorks™ ICM е възможността за пълна скалируемост по отношение на наличните хардуерни ресурси в организациите. В зависимост от типа и броя на работните места в лиценза, потребителите могат лесно да създадат клъстър от машини за симулации, в който да се извършват множество симулации едновременно. Вграденитe в платформата ICM Coordinator и Simulation Agent се грижат напълно автоматично да разпределят задачите в клъстъра, както между отделните работни станции, така и между наличните ядра в централните процесори и графичните карти, връщайки след това резултатите при потребителите или записвайки ги на централен сървър.

Кратки видео демонстрации (на английски език): съзадаване на клъстър от машини за симулации и проиграване на множество симулации в клъстъра.