一种空气质量模拟系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及空气质量检测应用技术领域，具体为一种空气质量模拟系统。
【背景技术】
[0002]铝CMAQ是美国环保署(USEPA)开发的第三代区域空气质量模式。CMAQ模式秉承“一个大气(One Atmosphere) ”的理念，将对流层大气作为一个整体，使用一套各个模块相容的大气控制方程，对环境大气中的物理、化学过程以及不同物种的相关作用过程进行周密的考虑，适用于光化学烟雾、区域酸沉降、大气颗粒物污染等多尺度多物种的复杂大气环境的模拟，为空气质量预报、区域环境规划以调控提供支持。
[0003]用CMAQ进行空气质量模拟的计算量一般较大，因此需要在高性能计算集群上进行并行计算。在现在有的操作方式中，用户通常需要使用远程字符终端连接到高性能计算集群系统，并在命令行环境下执行一系列操作才能完成这一数值模拟过程，一般包含如下几个流程:准备CMAQ所需要的数据文件，该数据通常需要从多个不同的来源获取，如气象资料需要从美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的网站上获取，排放清单数据需要由用户自行编制。准备运行脚本，根据模型仿真的具体需要，设置模型仿真的时间、范围、分辨率等基本参数。提交计算请求，针对计算集群上所运行的队列系统，设定计算节点、任务并行方式、准备任务提交脚本。监控计算流程，分析集群生成的日志信息，分析运行中出现的错误信息，若计算结束则同步计算结果至本地。对计算结果进行后处理操作，抽取所需要数据生成表格或图片。
[0004]现有模式运行需要手工撰写各种脚本驱动模式运行，且提交至运算服务器时无法及时Get运行状态，运行后的结果处理工作也需要脚本参与。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种空气质量模拟系统，进而弥补现有技术的不足。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:一种空气质量模拟系统，其硬件包括Web服务器、计算系统、监控系统和展示系统；所述计算系统、监控系统和展示系统均与Web服务器连接。
[0007]一种空气质量模拟系统，其模拟包括以下步骤:步骤一，数据准备；步骤二，用户进行模拟参数，系统生成脚本；步骤三，系统根据超算的配置，将脚本提交至计算集群；步骤五，计算完成后根据预设的路径自动同步计算结果；步骤六，数据展示。
[0008]在步骤一中，系统自动从NOAA网站上下载气象数据并自主准备排放清单；统维护自动运行的脚本，每隔指定步长去网站检查基础数据更新情况，若发现数据已经更新，则自动同步回本地，并将该日的状态设置为可计算；步骤四，在集群计算过程中，监控运行状态若有出错信息推送给用户。
[0009]在步骤二中，用户在Web页面上使用拖拽的方式划定仿真区域，仿真时间；并且可以根据实际需要设置两层或三层范围的嵌套模拟，外层空间可以对内层提供边界数据结果。此种情景下需要顺序的进行三层仿真的运行。
[0010]在步骤三中，系统根据超算的配置，将脚本提交至计算集群。
[0011]针对不同计算集群运行的队列系统，生成对应的任务提交脚本；例如在使用Torque的系统中，需要设定需要的计算节点数目、日志输出路径、所依赖的并行库等信息；脚本生成完毕之后，待用户确认后，便将脚本提交至计算集群开始计算。
[0012]在步骤四中，在集群计算过程中，监控运行状态若有出错信息推送给用户；在计算过程中，系统监控计算状态，如计算速度、预计完成时间、消息日志等信息。
[0013]在步骤五中，集群计算完成后，系统将数据同步至本地，并根据用户需求进行后处理工作。
[0014]在步骤六中，数据展示；系统基于Html5中的canvas绘图动态将结果植染在网页上，并提供报表方式的数据展示。
[0015]进一步，在所述的步骤四中，若在运行时出现错误信息，则会根据用户之前设定报警方式及时告知用户。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果是:该空气质量模拟系统，解决了现有技术中运行时技术门槛高、操作复杂、需要人工干预的问题加速模式运行速度、无人值守、自动化的情形。
【附图说明】
[0017]图1为本发明整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019]请参阅图1，本发明提供一种技术方案:一种空气质量模拟系统，其硬件包括Web服务器1、计算系统2、监控系统3和展示系统4 ;所述计算系统2、监控系统3和展示系统4均与Web服务器I连接。
[0020]一种空气质量模拟系统，其模拟包括以下步骤:步骤一，数据准备；步骤二，用户进行模拟参数，系统生成脚本；步骤三，系统根据超算的配置，将脚本提交至计算集群；步骤五，计算完成后根据预设的路径自动同步计算结果；步骤六，数据展示。
[0021]在步骤一中，系统自动从NOAA网站上下载气象数据并自主准备排放清单；统维护自动运行的脚本，每隔指定步长去网站检查基础数据更新情况，若发现数据已经更新，则自动同步回本地，并将该日的状态设置为可计算；步骤四，在集群计算过程中，监控运行状态若有出错信息推送给用户。
[0022]在步骤二中，用户在Web页面上使用拖拽的方式划定仿真区域，仿真时间；并且可以根据实际需要设置两层或三层范围的嵌套模拟，外层空间可以对内层提供边界数据结果。此种情景下需要顺序的进行三层仿真的运行。
[0023]在步骤三中，系统根据超算的配置，将脚本提交至计算集群。
[0024]针对不同计算集群运行的队列系统，生成对应的任务提交脚本；例如在使用Torque的系统中，需要设定需要的计算节点数目、日志输出路径、所依赖的并行库等信息；脚本生成完毕之后，待用户确认后，便将脚本提交至计算集群开始计算。
[0025]在步骤四中，在集群计算过程中，监控运行状态若有出错信息推送给用户；在计算过程中，系统监控计算状态，如计算速度、预计完成时间、消息日志等信息。
[0026]在步骤五中，集群计算完成后，系统将数据同步至本地，并根据用户需求进行后处理工作。
[0027]在步骤六中，数据展示；系统基于Html5中的canvas绘图动态将结果植染在网页上，并提供报表方式的数据展示。
[0028]进一步，在所述的步骤四中，若在运行时出现错误信息，则会根据用户之前设定报警方式(邮件、短信、微信等)及时告知用户。
[0029]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种空气质量模拟系统，其硬件包括Web服务器、计算系统、监控系统和展示系统；其特征在于:所述计算系统、监控系统和展示系统均与Web服务器连接。2.—种空气质量模拟系统，其模拟包括以下步骤:步骤一，数据准备；步骤二，用户进行模拟参数，系统生成脚本；步骤三，系统根据超算的配置，将脚本提交至计算集群；步骤五，计算完成后根据预设的路径自动同步计算结果；步骤六，数据展示；其特征在于: 在步骤一中，系统自动从NOAA网站上下载气象数据并自主准备排放清单；统维护自动运行的脚本，每隔指定步长去网站检查基础数据更新情况，若发现数据已经更新，则自动同步回本地，并将该日的状态设置为可计算；步骤四，在集群计算过程中，监控运行状态若有出错信息推送给用户； 在步骤二中，用户在Web页面上使用拖拽的方式划定仿真区域，仿真时间；并且可以根据实际需要设置两层或三层范围的嵌套模拟，外层空间可以对内层提供边界数据结果；在步骤三中，系统根据超算的配置，将脚本提交至计算集群； 针对不同计算集群运行的队列系统，生成对应的任务提交脚本；例如在使用Torque的系统中，需要设定需要的计算节点数目、日志输出路径、所依赖的并行库等信息；脚本生成完毕之后，待用户确认后，便将脚本提交至计算集群开始计算； 在步骤四中，在集群计算过程中，监控运行状态若有出错信息推送给用户；在计算过程中，系统监控计算状态，如计算速度、预计完成时间、消息日志等信息； 在步骤五中，集群计算完成后，系统将数据同步至本地，并根据用户需求进行后处理工作； 在步骤六中，数据展示；系统基于Html5中的canvas绘图动态将结果植 染在网页上，并提供报表方式的数据展示。3.根据权利要求1所述的一种空气质量模拟系统，其特征在于:在所述的步骤四中，若在运行时出现错误信息，则会根据用户之前设定报警方式及时告知用户。
【专利摘要】本发明公开了一种空气质量模拟系统，其硬件包括Web服务器、计算系统、监控系统和展示系统；所述计算系统、监控系统和展示系统均与Web服务器连接；其模拟包括以下步骤：步骤一，数据准备；步骤二，用户进行模拟参数，系统生成脚本；步骤三，系统根据超算的配置，将脚本提交至计算集群；步骤五，计算完成后根据预设的路径自动同步计算结果；步骤六，数据展示；该空气质量模拟系统，解决了现有技术中运行时技术门槛高、操作复杂、需要人工干预的问题加速模式运行速度、无人值守、自动化的情形。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN104933236
【申请号】CN201510305757
【发明人】于昕, 赵晴, 刘晓东
【申请人】北京美科思远环境科技有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月1日