Software zur Überwachung der Luftqualität

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1 AquisNet Software zur Überwachung der Luftqualität IMMISSION - LUFTQUALITÄTSÜBERWACHUNG EMISSION - KONTINUIERLICHE MESSUNG AN ANLAGEN Da der Mensch jetzt die Zusammensetzung der Atmosphäre in einem Maß verändert, das auf der geologischen Zeitskala außergewöhnlich sein muss, erscheint es geboten, nach den wahrscheinlichen Effekten einer solchen Veränderung zu suchen. (The composition of the atmosphere through the ages, Meteorological Magazine, 1939) Guy Stewart Callendar Britischer Dampfingenieur und Meteorologe

2 Auswertung von Zeitreihendaten Guy Stewart Callendar, ein renommierter britischer Ingenieur und Meteorologe, untersuchte bis ins 19. Jahrhundert zurückreichende Zeitreihen von CO2Konzentrationen und Temperaturen in der Troposphäre. Die aufwendig aus den Originaldaten qualitätsgesicherten und aggregierten Zeitreihen zeigten eine Zunahme der CO2-Konzentration und der Temperatur. Dieser Trend korrelierte mit statistischen Daten über den Verbrauch fossiler Brennstoffe: Callendar hatte den Treibhauseffekt entdeckt (1938). Intelligent - flexibel zukunftssicher. Luftqualitätsüberwachung braucht AquisNet. Die Luftqualität wird von vielen Parametern Hier setzt AquisNet an und bietet dem bestimmt: mit der Emission an der Quelle Fachmann in Industrie und Behörde eine Ein umfassendes Softwarepaket für die Luftqualitätsüberwachung gelangen Schadstoffe in die Luft, werden leistungsfähige Arbeitsumgebung auf der AquisNet (Air Quality Information System durch den Wind transportiert, durch Tempe- Basis moderner Softwarearchitekturen und and Network) ist ein Zeitreihenmanagement- raturinversionen verdichtet und durchlaufen mit der Erfahrung von 15 Jahren Praxisein- system. Es erlaubt die effiziente Verwaltung auf ihrem Weg zum Immissionsort (photo-) satz. AquisNet vereint alle Funktionen von großer Datenmengen und bietet umfang- chemische Prozesse. Wohldurchdachte Mess- der Erfassung der Daten über die Übertra- reiche, praxisorientierte und leistungsfähige systeme kommen zum Einsatz um Konzent- gung zur Datenzentrale, der Validierung, der Funktionen zur Auswertung der Daten bis rationen und meteorologische Bedingungen Aggregierung, der Auswertung bis hin zu hin zur Berichterstellung. Anpassungen an am Emissions- oder Immissionsort zu Berichterstattung und Veröffentlichung. die sich ständig ändernden Marktanforde- bestimmen. Die anfallenden Daten werden rungen sind durch die innovative, modulare, aufwendig qualitätsgesichert, aggregiert, mehrschichtige Client-Server-Technologie von zu Indikatoren und Kenngrößen verdichtet AquisNet immer realisierbar. und in grafischer oder tabellarischer Form ausgegeben. Die einzelnen Arbeitsschritte werden von gesetzlichen Vorgaben, Normen und Richtlinien vorgegeben und erfordern äußerste Konzentration. 2

3 AquisNet AquisNet im Überblick AquisNet (Air Quality Information System and Network) ist eine Softwareproduktfamilie aus mehreren Einzelprodukten, die jeweils Aufgaben im Erfassungsrechner der Messstation, oder in der Datenzentrale bspw. als Telemetrieeinheit oder Datenbankanwendung übernehmen. Einzelprodukte der AquisNet Produktfamilie sind einzeln lauffähig. Eine AquisNet-Komplettinstallation bietet alle Funktionen von der Datenerfassung über die Speicherung, Verwaltung, numerischer und grafischer Analyse bis hin zur Berichterstattung. FLEXIBEL n Mehrschichtmodell n Datenbankserver Business Layer Client n einfache (Fern-)Wartung n lokal gehostet oder AquisNet as a Service AquisNet Komponenten-Software SKALIERBAR n 1 bis 1000 Messstationen n Relationale Datenbank-Managementsysteme n anpassbar an Datenmengen und Budgets ANWENDUNGSORIENTIERT n extrem konfigurierbare Standardsoftware n frei kaskadierbare Aggregationen n fremdsprachenfähig Die zentrale Funktion von AquisNet liegt in der Verwaltung von Zeitreihen in skalierbaren, relationalen Datenbank-Managementsystemen. KISTERS Zeitreihen-Technologie ist bei 500 Kunden weltweit erprobt. Auch bei sehr großen Datensätzen und komplexen Auswertungen behält man mit AquisNet den Überblick, und kann alle Daten und Ergebnisse einfach und übersichtlich darstellen. AquisNet ist eine modulare Software. Die Software lässt sich flexibel vom Anwender konfigurieren, skalieren entsprechend der anfallenden Datenmengen (Anzahl Messstationen, Archivierungsdauer), anwendungsorientiert an Gesetzesanforderungen und interne Regeln anpassen. leicht warten, da Arbeiten an einzelnen geschlossenen Modulen nicht das Gesamtsystem beeinträchtigen. 3

4 AquisNet Funktionen Allgemeine Funktionen Stations- und Datenverwaltung flexible Metadaten: benutzerdefinierte Kombination von Attributen Stationsdaten und Stationsgruppen Original- und Produktionszeitreihen gemessene Daten und Kalibrierwerte Vorlagen für Aggregationen Automatisierung Zeittafel zur Steuerung der Datenabfrage der Messstationen automatische Ausführung von Aggregationen automatische Ausführung von benutzerdefinierten Berichten Berechnung beliebig kaskadierbare Aggregationen (Min/Max, Summe, Perzentil, Mittelwert, Überschreitungshäufigkeit,...) Plausibilisierung (relative/absolute Standardabweichung, 2-Wege-Plausibilisierung,...) Korrektur (Interpolation) freie und vordefinierte Auswertungen Zeitreihenverwaltung graphischer und tabellarischer Zeitreihen-Editor interaktive Bearbeitung einer oder mehrerer Zeitreihen Zeitreihenbrowser und -historie Berichte vor- und benutzerdefinierte Berichte Stammdaten- und Messdatenberichte Berichtsablage Berichtsscheduler Berichtsformate: html, pdf, csv, xls Anzeige konfigurierbare numerische Listen sowie Linien-, Polar- und Balkengrafiken Zeitreihen, Aggregationen, usw. Wind- und Schadstoffkonzentrationsrose openair project -Grafiktypen Datenimport, -export und -weiterleitung Import aus unterschiedlichen Quellen (Stationen, Labor, andere Messnetze, punktuelle Messungen) Export von Zeitreihen und Stammdaten Weitergabe von Berichten per ftp, , Fax, SMS, Drucker Web publishing Spezifische Funktionalität der Datenerfassung AquisNet DAS Datenerfassung hohe Flexibilität durch einzeln konfigurierbare Messkanaltreiber automatische Erkennung und Unterstützung intelligenter Analysatoren und Scannen von analogen Eingangssignalen individuelle Scanraten individuelle Integrationszeiten und Verwaltung hochauflösender Zeitreihen (z. B. 5-sec-Momentanwerte) Lokale Datenverwaltung Datenvalidierung und Plausibilisierung Funktionstests der Sensoren Kontrolle von Kalibrierungszyklen konfigurierbarer Ringpuffer für kontinuierliches, verlustfreies Speichern der Eingangsdaten lokale Speicherautonomie nur abhängig von der Speicherkapazität der Festplatte Status- und QS-Flags für alle Daten Interaktive Stationssoftware Einrichtung und Konfiguration tabellarische und grafische Ansicht der lokal gespeicherten Daten Webanwendung Alarmfunktionen Fehlfunktion eines Analysators/Sensors Eindringen in die Station Fehlfunktion der Peripherie (Klimatisierung, Pumpen, usw.) Fehlfunktion während Kalibrierung oder Funktionstest Alarmversand per ftp, , Fax, SMS 4

5 AquisNet Eine Softwarelösung viele Anwendungsmöglichkeiten Durch Mehrschichtarchitektur, Modularität und Customizing (also spezielle Kundenkonfiguration und Skripting) wird AquisNet zur universal einsetzbaren Softwareanwendung in allen Fragen der Emissions- und Immissionsüberwachung und der Meteorologie. Typische Anwendungsfälle sind: Behördliche Immissionsmessnetze AquisNet bietet die gesamte Funktionalität, die Behördliche Immisionsmessnetze benötigen um den gesetzlichen Anforderungen und normtechnischen Grundlagen zu entsprechen. Angefangen bei der (optionalen) Datenerfassung in der Messstation bis zum standardisierten Datenaustausch validierter Daten mit nationalen oder internationalen Kontaktstellen und Behörden. Die besonders hohen Anforderungen an die Datenvalidierung werden von der AquisNet Datenzentralensoftware vollumfänglich unterstützt. Die üblichen statistischen Größen werden ebenso berechnet wie auch spezielle Indikatoren oder Beurteilungsgrößen, z.b. AOT-40 oder Luftqualitätsindikatoren. Meteorologische Messnetze AquisNet bietet alle Funktionen, die zur Zeitreihendatenverwaltung und auswertung benötigt werden. Die datenbankbasierte Mehrschichtarchitektur eignet sich hervorragend für Langzeitdatenarchive. Hoch aufgelöste Eingangsdaten werden zu Indikatoren und statistischen Größen zusammengefasst, die Trends über lange Zeiträume erkennen lassen. Die Aggregierung zu Mittelwerten, Extremwerten, Perzentil oder Quantilwerten, die Berechnung von Abweichungen und die zentrale Verwaltung und Bearbeitung großer Datenmengen aus räumlich verteilten Messstationen ist eine Aufgabenstellung, für die AquisNet speziell entwickelt wurde. Industrie - Emission & Immission AquisNet ist ein generisches Softwarepaket zur Sammlung zeit- und ortsbezogener meist kontinuierlicher Messwerte. Das Paket bietet spezielle Funktionen für den Anwendungsfall Luftqualität. Der Funktionsumfang erlaubt den Einsatz derselben Software zur Verwaltung von Immissionsdaten und Emissionsmesswerten. Die unterschiedlichen Messzyklen werden ebenso unterstützt wie unterschiedliche Datenvalidierungs- und auswerteverfahren. Die Investition in Software und Schulung rechnet sich schneller, da Immission und Emission getrennt und korreliert in einer einzigen Anwendung betrachtet werden können. Forschung und Lehre AquisNet bietet eine leistungsstarke Mehrbenutzerlösung zur Verwaltung der über Jahre anfallenden Messdaten aus Einzelprojekten und institutseigenen Messstationen. Forschung und Lehre erfolgen parallel ohne gegenseitige Beeinflussung: die Benutzerverwaltung erlaubt die Zuweisung von Rollen und Rechten für Gruppen oder Einzelpersonen. Die Speicherung der Daten in einer zentralen Datenbank und hochoptimierten Datenmodellen erleichtert das Auffinden von Daten und deren anschließende Nutzung. Datenaustausch mit Fremdapplikationen oder Eigenentwicklungen des Instituts sind möglich. Mehr zu den Anwendungsgebieten sowie eine Zuordnung der Produkte und Module zu den Anwendungsgebieten finden Sie auf 5

6 Das AquisNet Team Kundenorientierung und Kontinuität Sich mit AquisNet als gestandener Software- Lösung für Luftqualitätsüberwachung zufrieden zu geben, war uns zu wenig. Deshalb arbeiten wir kontinuierlich weiter und sichern durch den engen Kundenkontakt und die kontinuierliche Entwicklung, dass sich AquisNet mit den Marktanforderungen weiterentwickelt. So wird die umfangreiche Funktionalität von AquisNet immer auf dem neuesten Stand gehalten. Unsere Kunden führen und tragen die kontinuierlichen Ausbauten am Gesamtportfolio mit, ein kraftvoller Stabilisator für dauerhafte Marktnähe, Leistungsfähigkeit und Qualität. KISTERS hat ein eigenes Team von Software- Entwicklern und Experten zusammengestellt, die gemeinsam für die Fortentwicklung der Software sorgen. Das AquisNet Team ist multidisziplinär besetzt: Darin finden sich akademische Qualifikation und praktische Erfahrung in den Bereichen IT, Software- Entwicklung (Datenbank-, Applikations- und Web-Programmierung) und Umweltwissenschaften. Das AquisNet Team begleitet Sie von den ersten Fachgesprächen über die Verkaufsverhandlungen bis hin zu Kundendienst und Weiterentwicklung. Seit mehr als 15 Jahren schätzen Kunden in Behörden und in der Privatwirtschaft diese Konsistenz in den geschäftlichen Beziehungen zur KISTERS AG. Die lange Präsenz am Markt und die kontinuierliche Entwicklung im engen Kontakt mit den Kunden hat aus AquisNet eine leistungsstarke und vielfach bewährte Software gemacht. SIE - der Kunde Feedback aus der Praxis der Luftqualitätsüberwachung/Emissionsmessung Lieferung, Installation, Erstkontakt Verkaufsvertrag Schulung Kundendienst individuelle Konfiguration Wartung & Weiterentwicklung fortlaufende AquisNet Entwicklung Das AquisNet Team 6

7 AquisNet AquisNet Software: Architektur und Module AquisNet Mehrschichtarchitektur Architektur vereint Form und Funktion, Ästhetik und Funktionalität. Das gilt auch für AquisNet: die Mehrschichtarchitektur isoliert funktionale Einheiten und macht letzten Endes sowohl die Bedienung als auch Wartung und Erweiterung einfacher. Modularität erhöht die Flexibilität, die Stabilität und die Zukunftssicherheit von AquisNet noch weiter: je nach Systemgröße und Funktionsumfang können Module hinzugefügt oder weggelassen oder auch später neue Module ohne Beeinflussung des Bestandsystems als Erweiterung hinzugefügt werden.damit wir für Sie angepasste Systemlösungen ausliefern können. Damit Sie komfortabel und schnell ihre Aufgaben erledigen können. AquisNet setzt konsequent auf eine 4-Schichten-Architektur. Dieses Konzept isoliert die Datenhaltung von der Applikation und sichert so Skalierbarkeit und optimale Leistung, bspw. durch den Einsatz getrennter Datenbank- und Applikationsserver. Es setzt auf eine Anwendungsschicht, die alle Zugriffe, Berechnungs-, Auswerte- und Berichtsfunktionen zentral für alle Anwender zur Verfügung stellt das stellt sicher, dass unterschiedliche Anwender bei der Bearbeitung derselben Daten mit denselben Funktionen auch garantiert dieselben Ergebnisse erhalten. Auf der obersten Schicht bedient der Benutzer AquisNet über Benutzerschnittstellen, die je nach Kundenwunsch als lokal installierte Rich-Clients oder im zentralen Webserver gehostete Browseranwendungen eingerichtet werden können. Dabei erlauben Browseranwendungen unter Beachtung entsprechender Sicherheitsrichtlinien und Autorisierungen auch den Zugriff über das Intranet oder sogar das Internet. AquisNet Pakete und Zusatzmodule AquisNet Datenzentrale In der Datenzentrale laufen alle Daten aus dem Überwachungsmessnetz zusammen. Neue Daten und Bestanddaten bilden einen stetig wachsenden Datenpool. Über Aggregierungen und statistische Auswertungen werden manuell oder automatisch über benutzerdefinierte Zeitabschnitte Datenanalysen und berichte erzeugt, die Grundlage der Beurteilung der Luftqualitätssituation bilden. Auswertungen erfolgen numerisch oder grafisch. Alarmfunktionen und Meldedienste stehen im, Grundpaket zur Verfügung. Standardisierte Datenformate zur Datenweitergabe werden unterstützt. Modulares Paket: Bestandmodule: AquisNet SYS, AquisNet DV, AquisNet REP Optionale Module: AquisNet DMO, Aquis- Net Web, AquisNet TRCK Eine detaillierte Beschreibung des Leistungsumfang entnehmen Sie der Broschüre: AquisNet Datenzentrale. Zögern Sie nicht diese Broschüre bei uns anzufordern! AquisNet DAS Datenerfassungssoftware für den Stationsrechner inkl. aller erforderlicher spezieller Funktionen (z.b. Funktionstests und Kalibrierzyklen) für die Datenerfassung in der Luftqualitätsanalyse. Modulares Paket: Bestandmodule: Datenerfassung, Steuerung intelligenter Analysatoren, Datenplausibilisierung, Aggregierung, Datenspeicherung und Verwaltung, Alarmierung, Datenweitergabe, Benutzerschnittstelle (Browserapplikation). Optionale Erweiterungen: Rechner, Datenerfassungshardware, etc. Eine detaillierte Beschreibung des Leistungsumfang entnehmen Sie der Broschüre: Aquis- Net DAS. Zögern Sie nicht diese Broschüre bei uns anzufordern! AquisNet SODA Telemetrieeinheit bestehend aus Hardware und Software zur Abfrage der Stationen im Messnetz über eine Vielzahl unterschiedlicher Kommunikationswege (Telefonmodem, TCP/IP, GRPS,G3, Satellit, etc.) im Push- und Pull-Modus. Modulares Paket: Integriertes System aus aufeinander abgestimmte Hardware und Softwarekomponenten Optionen: SODA Compact für kleine Netzwerke und SODA Modular für große Netzwerke; Einbindung mehrerer SODA- Einheiten zur Sicherung von Redundanz oder Lastverteilung in einer Datenzentrale möglich Eine detaillierte Beschreibung des Leistungsumfang entnehmen Sie der Broschüre: Aquis- Net SODA. Zögern Sie nicht diese Broschüre bei uns anzufordern! System- und Software-Anforderungen AquisNet Datenzentrale: alle Server- Module sind auf Windows Server 2008 R2 oder Linux lauffähig. DMO ist ein Rich- Client für Windows 7 und 8. Browser- Anwendungen setzen einen aktuellen Web-Browser voraus. Relationales Datenbankmanagementsystem ORACLE oder MS SQL. AquisNet DAS: Windows 7 und 8 7

8 AquisNet Warum AquisNet? Kontinuierliche Messungen von Luftschad- barkeit der angebotenen Zeitreihenmana- keinerlei proprietäre Hardware stoffemissionen und immissionen sind gement-technologie sowie die sehr flexible zuverlässige TCP/IP-Kommunikation über anspruchsvolle Aufgaben, bei denen große Client-Server-Architektur. Durch langjährigen viele verschiedene Kanäle Datenmengen anfallen, die zeitnah und in Einsatz im Luftqualitätsmarkt ist AquisNet Unterstützung für unterschiedliche Be- Übereinstimmung mit der geltenden Gesetz- stabil und praxiserprobt, und hebt sich deut- triebssysteme und relationale Datenbank- gebung erfasst und beurteilt werden müssen. lich von der Oberflächlichkeit von Standard- managementsysteme Langjährige Erfahrung im Zeitreihenmana- lösungen ab. Kundennähe und Produktkon- Skalierbarkeit gement ist eine Voraussetzung um die dazu zeption erlauben es uns, AquisNet immer an einfache Integration von AquisNet in be- nötige leistungsfähige und zuverlässige Ihre speziellen Belange anzupassen. stehende IT-Systeme durch konsequente Software zu entwickeln. KISTERS hat seine ganze Erfahrung in den AquisNet Vorteile auf einen Blick praxiserprobtes Zeitreihenmanagement Umsetzung technischer Normen Übereinstimmung mit wesentlichen Gesetzen und Regularien Gebieten der Software-Entwicklung und für erhöhte Datensicherheit und schnelle fremdsprachenfähig des Luftqualitätsmanagements in AquisNet Verarbeitung/Berechnung Aktualität der Software und Praxisnähe in eingebracht. Datenerfassung und validierung in Echt- der täglichen Projektarbeit durch kontinu- zeit ierliche Entwicklung AquisNet macht den Messnetzbetrieb einfa- weitgehende Automatisierung aller Ar- zuverlässiger Service durch ein kompe- cher und übernimmt die lästige Routineauf- beitsschritte: Datenerfassung, Validierung, tentes KISTERS Expertenteam gabe der Verwaltung großer Zeitreihen. Zentralisierung, Speicherung, Verwaltung, die gesamte Überwachungskette ausge- Auswertung und Aggregation stattet mit einer einzigen Software-Fami- So bleibt Ihnen als Fachmann mehr Zeit für statistische, numerische und grafische lie aus seiner einzigen Hand die spannenden, wissenschaftlichen Ana- Analyse lysen, die letztlich zu einem besseren Ver- komfortables Erstellen und Versenden Ihr Interesse ist geweckt? Dann rufen Sie ständnis der jeweiligen Aufgabenstellung und von Berichten und Veröffentlichung auf uns einfach an und fragen nach einer Pro- entsprechend effektiven Maßnahmenplänen Webseiten duktvorführung und Referenzen. Wir freuen führen. Hinzu kommt die erhöhte Investi- Flexibilität aufgrund des modularen Kon- uns auf Ihren Anruf! tionssicherheit durch den kontinuierlichen zepts erlaubt Anpassung an Kundenbe- Software-Entwicklungsprozess, die Skalier- dürfnisse und Erweiterung in der Zukunft AquisNet ist ein Produkt der KISTERS AG, einem multinationalen Software- und Consulting-Unternehmen, das sich auf die Themen Überwachung von Luftqualität, Wasser und Energie spezialisiert hat. KISTERS ist mit Niederlassungen in USA, Australien, Geschäftssitz: KISTERS AG Pascalstraße Aachen GERMANY Telefon: Gerne teilen wir Ihnen die Kontaktdaten des für Sie günstig gelegenen AquisNet Vertriebsbüros mit. Weiterführende Informationen zu AquisNet und unseren internationalen Partnern finden Sie auf unseren Webseiten KISTERS AG 2013 China, Neuseeland, Spanien, Frankreich und Deutschland präsent. KISTERS AG info@kisters.de Homepage: 8