一种拓展型环境污染扩散模拟指挥系统及其方法与流程

文档序号:15096061发布日期:2018-08-04 14:35阅读:243来源:国知局

本发明涉及环境污染扩散技术领域,具体涉及一种拓展型环境污染扩散模拟指挥系统及其方法。



背景技术:

传统的国内外实现水质仿真的主流软件大多由数据处理、科学计算、仿真模拟、和数据可视化功能模拟各种水质组分,并通过输入和输出文件与其他模型联合运行。软件主要用于河流的水力学、水质和泥沙传输的模拟,在水资源水量水质管理、水利工程规划设计方面应用广泛,并取得了较好的模拟效果。

但是,上述水质模拟仿真软件由于其局限性,在应用到突发性水质污染事故中时往往遇到很多问题:

(1)多数仿真软件体积庞大,单机运行速度缓慢,仿真效率低下,影响突发性水质污染事故的快速处理和应对;

(2)软件功能繁多、使用复杂、难以全面掌握,要求用户具备较高的水力学基础知识和数学仿真专业知识,而突发性水质污染事故的分析工作一般只用到软件的小部分功能;

(3)软件应用局限于单机,即其软件操作、模型构建、结果展示都只能在本地进行,无法实现网络化的应用;

(4)在软件的维护和升级方面需要专业人员进行维护。

于是便推出了一种突发性水质污染事故的模拟仿真及可视化服务系统,系统采用B/S(浏览器/服务器)三层网络结构构建,包括数据服务层、应用服务层和用户层。其中:

(1)数据服务层负责突发性水质污染事故相关的空间数据和属性数据的存储、共享和管理,包括:

a.基础数据库:包括水质数据表、水文数据表、突发事件信息表、用户信息表等;

b.仿真数据库:包括仿真任务信息表、仿真模板信息表、仿真结果信息表、污染物排放信息表、地图服务信息表、仿真模型文件表;

c.地图数据库:对突发水质事故相关空间数据进行组织,包括基础地形矢量数据、栅格影像数据、污染事件数据。

2)应用服务层是用户层(Web客户端)与数据服务层之间的逻辑层,负责主要业务逻辑的实现,包括:

a.Web服务器:用于根据用户浏览器端的请求,向数据服务层查询获取需要的数据后发送给用户层进行展示;

b.仿真服务器:用于根据用户浏览器端的仿真计算请求,实现对突发性水污染事故的仿真模拟计算,获得污染物扩散预测的浓度时间序列,作为仿真结果数据存储至仿真数据库;

c.GIS服务器:采用ArcGIS Server实现地图服务,并将这些服务提供给用户层使用。

(3)用户层(也称为Web客户端层),由Flex技术实现,用来完成地图数据和业务数据的集成展示以及人机交互的相关逻辑,将仿真计算结果数据以地图和图表形式呈现给用户,主要提供如下功能单元:

a.仿真结果展示单元:实现仿真结果数据在GIS地图上的动态渲染,实现突发事件相关属性数据,包括水质数据、水文数据、污染物信息、事件信息等在GIS地图上的集成展示,该单元包括污染物扩散动态模拟图和断面污染物浓度时间序列图。

b.仿真任务管理单元,实现仿真任务的列表管理,包括新建、运行、停止、删除、查看、发布仿真任务等功能;通过选择已有仿真模板新建仿真任务,编辑参数后运行计算,运算结束后查看结果,如结果符合要求,则进行结果发布,将仿真结果数据存储至仿真结果信息表;

c.仿真模板管理单元:实现仿真模板的列表管理,包括新建、编辑、删除仿真模板等功能,仿真模板用于派生出不同的仿真任务;

这样关键为仿真服务器的实现和仿真结果浏览端的动态渲染,其中仿真服务器的特点是支持多任务的突发性水质污染事故的数值仿真计算,包括水动力学计算和水质模型计算,获得污染物浓度的预测时间序列,以统一格式存储至仿真结果数据表供用户层调用显示。用户层的仿真结果展示单元利用WebGIS技术,实现仿真结果数据在GIS地图上的扩散动态渲染,并实现突发水质污染事件相关属性数据,包括水质数据、水文数据、污染物信息、事件信息等在GIS地图上的叠加显示。

仿真服务器根据用户浏览器端的仿真计算请求方式为用户浏览器端把仿真计算请求发送到仿真服务器,这样就构成了仿真服务器同用户浏览器端间的信息传送,实际应用中,目前的仿真服务器同用户浏览器端间的信息传送基本上就是如下的种类:

1.单一的信息传输口相连下的信息传送:

单一的信息传输口相连一个传输通路,突发性水质污染事故的模拟仿真及可视化服务系统的信息传输口同它要须相连的传输通路单对单的相应,所有信息传输口里传递的信息包能够依照用户浏览器端的所需来单独构造。这样的信息传递常常结合物联网设定的传输速率与信息传输口,传输通路的添设会使得仿真服务器的信息传输口个数与信息处置性能就得持续改善,无法达到好几个用户浏览器端操纵或者有多余的传输通路的环境。

2.用RJ-45口并进传输通路并回应至少一个用户浏览器端发送至仿真服务器的数据的信息传送:

仿真服务器给予至少一个用于信息传递的RJ-45口,连接传输通路后经由采取为传输通路设定的传输速率并发回应各异的传输通路下的用户浏览器端发送至仿真服务器的数据的信息传送。此类信息传递也是结合物联网设定的传输速率与信息传输口,须更好的RJ-45口与信息处置性能的撑持方可以达到好几个用户浏览器端的多余的信息通路并发信息传递的要求。

常用的仿真服务器常常仅可给予不多的用来远距离信息传递的信息传输口,不容易实现同用户浏览器端间并发用多余的信息通路的方式获取信息的需要,不容易达到拓展信息传递的目的。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提供了一种拓展型环境污染扩散模拟指挥系统及其方法,有效避免了现有技术中不容易实现同用户浏览器端间并发用多余的信息通路的方式获取信息的需要、不容易达到拓展信息传递的目的的发送缺陷。

为了克服现有技术中的不足,本发明提供了一种拓展型环境污染扩散模拟指挥系统及其方法的解决方案,具体如下:

一种拓展型环境污染扩散模拟指挥系统的方法,Web服务器根据用户浏览器端的请求,向数据服务层查询获取需要的数据后发送给用户层进行展示;

仿真服务器根据用户浏览器端的仿真计算请求方式为用户浏览器端把仿真计算请求发送到仿真服务器,这样就构成了仿真服务器同用户浏览器端间的信息传送;

用户浏览器端与仿真服务器之间的信息传送该信息传递的方法包括:

在仿真服务器同一个用户浏览器端执行信息传递之际,于仿真服务器同用户浏览器端间构建传输通路,把仿真服务器接收到数据后对用户浏览器端进行的响应信息传送至用户浏览器端;

在仿真服务器同两个以上的用户浏览器端执行信息传递之际,于仿真服务器同用户浏览器端间构建传输通路,把仿真服务器接收到数据后对用户浏览器端进行的响应信息执行分割,构成经两个以上的信息片段构成的信息序列表,接着凭借不一样的用户浏览器端的传输速率与信息传输口经信息序列表里选取需要的信息片段执行信息重建,构成每个用户浏览器端需要的响应信息,还各自传递到对应的用户浏览器端。

在仿真服务器同一个用户浏览器端执行信息传递之际,仿真服务器凭借设定的传输速率与信息传输口同作为目的地的用户浏览器端之间构建传输通路,接着仿真服务器同用户浏览器端间用单个的信息传输通路或多余的信息传输通路来传递响应信息。

在所述仿真服务器同两个以上的用户浏览器端执行信息传递之际,仿真服务器凭借设定的传输速率与信息传输口同作为目的地的用户浏览器端之间构建传输通路,把仿真服务器接收到数据后对用户浏览器端进行的响应信息执行分割,构成经两个以上的信息片段构成的信息序列表,信息序列表里的信息片段包括传递目的地址、序列号以及响应内容;随后把信息片段执行聚合来构成每个用户浏览器端需要的响应信息,这样聚合后的响应信息在多余的信息传输通路上对不一样的用户浏览器端执行传递。

这样的方式把仿真服务器的一个信息传输口拓展到朝两个以上的用户浏览器端采用多余的信息通路来传递响应信息,把只有一个USB口或只有一个RJ-45口传输能力的仿真服务器拓展,来实现经由一对通信域给予的多余的信息传输通路朝两对以上的用户浏览器端传递响应信息的要求。

所述仿真服务器在构建了信息传输通路且获得所述数据后,保存起来也可以让用户浏览器端进行查询;另外可以凭借仿真服务器的信息传输口与传输速率,来维护信息传输通路;在信息传输通路阻塞之际,凭借信息传输口与传输速率来重构信息传输通路,还向用户浏览器端传递通知信息来通告。

一种拓展型环境污染扩散模拟指挥系统,系统包括应用服务层;其中:

2)应用服务层是用户层(Web客户端)与数据服务层之间的逻辑层,负责主要业务逻辑的实现,包括:

a.Web服务器:用于根据用户浏览器端的请求,向数据服务层查询获取需要的数据后发送给用户层进行展示;

用户浏览器端数量为若干个,若干用户浏览器端与一个仿真服务器相连接。

本发明的有益效果为:

适用于若干操纵结构的信息重建方式,达到了向仿真服务器同更远的用户浏览器端信息传输性能的拓展。不管仿真服务器有无RJ-45口或USB口,都能把它拓展至信息传输方式同若干用户浏览器端信息传输,且可依赖不一样的用户浏览器端设置信息来传递。

附图说明

图1是本发明的拓展型环境污染扩散模拟指挥系统的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步地说明。

如图1所示,拓展型环境污染扩散模拟指挥系统的方法,Web服务器根据用户浏览器端的请求,向数据服务层查询获取需要的数据后发送给用户层进行展示;

仿真服务器根据用户浏览器端的仿真计算请求方式为用户浏览器端把仿真计算请求发送到仿真服务器,这样就构成了仿真服务器同用户浏览器端间的信息传送;

用户浏览器端与仿真服务器之间的信息传送该信息传递的方法包括:

在仿真服务器同一个用户浏览器端执行信息传递之际,于仿真服务器同用户浏览器端间构建传输通路,把仿真服务器接收到数据后对用户浏览器端进行的响应信息传送至用户浏览器端;

在仿真服务器同两个以上的用户浏览器端执行信息传递之际,于仿真服务器同用户浏览器端间构建传输通路,把仿真服务器接收到数据后对用户浏览器端进行的响应信息执行分割,构成经两个以上的信息片段构成的信息序列表,接着凭借不一样的用户浏览器端的传输速率与信息传输口经信息序列表里选取需要的信息片段执行信息重建,构成每个用户浏览器端需要的响应信息,还各自传递到对应的用户浏览器端。

在仿真服务器同一个用户浏览器端执行信息传递之际,仿真服务器凭借设定的传输速率与信息传输口同作为目的地的用户浏览器端之间构建传输通路,接着仿真服务器同用户浏览器端间用单个的信息传输通路或多余的信息传输通路来传递响应信息。

在所述仿真服务器同两个以上的用户浏览器端执行信息传递之际,仿真服务器凭借设定的传输速率与信息传输口同作为目的地的用户浏览器端之间构建传输通路,把仿真服务器接收到数据后对用户浏览器端进行的响应信息执行分割,构成经两个以上的信息片段构成的信息序列表,信息序列表里的信息片段包括传递目的地址、序列号以及响应内容;随后把信息片段执行聚合来构成每个用户浏览器端需要的响应信息,这样聚合后的响应信息在多余的信息传输通路上对不一样的用户浏览器端执行传递。

这样的方式把仿真服务器的一个信息传输口拓展到朝两个以上的用户浏览器端采用多余的信息通路来传递响应信息,把只有一个USB口或只有一个RJ-45口传输能力的仿真服务器拓展,来实现经由一对通信域给予的多余的信息传输通路朝两对以上的用户浏览器端传递响应信息的要求。

所述仿真服务器在构建了信息传输通路且获得所述数据后,保存起来也可以让用户浏览器端进行查询;另外可以凭借仿真服务器的信息传输口与传输速率,来维护信息传输通路;在信息传输通路阻塞之际,凭借信息传输口与传输速率来重构信息传输通路,还向用户浏览器端传递通知信息来通告。

这样的信息重建方式可以适用于若干操纵结构,能够在不添设信息传输口、不添设额外附加设备的条件下,达到把仿真服务器经一个信息传输口用一个信息传输通路的方式朝一个用户浏览器端传递响应信息发展到适用于两个以上的用户浏览器端的多余的信息传输通路的并发传输的要求,就拥有了更佳的拓展性。

另外在设定后不须人力来操纵拓展信息传输,可高效改善信息传输口与信息传输处置性能,带着智能化、及时性更好的性能。

一种拓展型环境污染扩散模拟指挥系统,系统采用B/S(浏览器/服务器)三层网络结构构建,包括数据服务层、应用服务层和用户层;其中:

(1)数据服务层负责突发性水质污染事故相关的空间数据和属性数据的存储、共享和管理,包括:

a.基础数据库:包括水质数据表、水文数据表、突发事件信息表、用户信息表等;

b.仿真数据库:包括仿真任务信息表、仿真模板信息表、仿真结果信息表、污染物排放信息表、地图服务信息表、仿真模型文件表;

c.地图数据库:对突发水质事故相关空间数据进行组织,包括基础地形矢量数据、栅格影像数据、污染事件数据。

2)应用服务层是用户层(Web客户端)与数据服务层之间的逻辑层,负责主要业务逻辑的实现,包括:

a.Web服务器:用于根据用户浏览器端的请求,向数据服务层查询获取需要的数据后发送给用户层进行展示;

b.仿真服务器:用于根据用户浏览器端的仿真计算请求,实现对突发性水污染事故的仿真模拟计算,获得污染物扩散预测的浓度时间序列,作为仿真结果数据存储至仿真数据库;

c.GIS服务器:采用ArcGIS Server实现地图服务,并将这些服务提供给用户层使用。

(3)用户层(也称为Web客户端层),由Flex技术实现,用来完成地图数据和业务数据的集成展示以及人机交互的相关逻辑,将仿真计算结果数据以地图和图表形式呈现给用户,主要提供如下功能单元:

a.仿真结果展示单元:实现仿真结果数据在GIS地图上的动态渲染,实现突发事件相关属性数据,包括水质数据、水文数据、污染物信息、事件信息等在GIS地图上的集成展示,该单元包括污染物扩散动态模拟图和断面污染物浓度时间序列图。

b.仿真任务管理单元,实现仿真任务的列表管理,包括新建、运行、停止、删除、查看、发布仿真任务等功能;通过选择已有仿真模板新建仿真任务,编辑参数后运行计算,运算结束后查看结果,如结果符合要求,则进行结果发布,将仿真结果数据存储至仿真结果信息表;

c.仿真模板管理单元:实现仿真模板的列表管理,包括新建、编辑、删除仿真模板等功能,仿真模板用于派生出不同的仿真任务;

这样关键为仿真服务器的实现和仿真结果浏览端的动态渲染,其中仿真服务器的特点是支持多任务的突发性水质污染事故的数值仿真计算,包括水动力学计算和水质模型计算,获得污染物浓度的预测时间序列,以统一格式存储至仿真结果数据表供用户层调用显示。用户层的仿真结果展示单元利用WebGIS技术,实现仿真结果数据在GIS地图上的扩散动态渲染,并实现突发水质污染事件相关属性数据,包括水质数据、水文数据、污染物信息、事件信息等在GIS地图上的叠加显示。

所述仿真服务器包括操纵模块,所述操纵模块用来把仿真服务器接收到数据后对用户浏览器端进行的响应信息传送至用户浏览器端;用来在仿真服务器同两个以上的用户浏览器端执行信息传递之际,于仿真服务器同用户浏览器端间构建传输通路,把仿真服务器接收到数据后对用户浏览器端进行的响应信息执行分割,构成经两个以上的信息片段构成的信息序列表,接着凭借不一样的用户浏览器端的传输速率与信息传输口经信息序列表里选取需要的信息片段执行信息重建,构成每个用户浏览器端需要的响应信息,还各自传递到对应的用户浏览器端。

以上以附图说明的方式对本发明作了描述,本领域的技术人员应当理解,本公开不限于以上描述的实施例,在不偏离本发明的范围的情况下,可以做出各种变化、改变和替换。

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