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Open Access
Entwicklung eines komponentenbasierten Frameworks zur Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen
(2002) Sucic, Darko; Schmidt, Fritz (Prof. Dr.-Ing. habil.)
In der vorliegenden Arbeit wird ein komponentenbasiertes Framework zur energetischen Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen entwickelt. Heiz- und raumlufttechnische Anlagen können mit der Hilfe der Methode der Bedarfsentwicklung anhand ihres Energieaufwandes während der Planung und des Betriebes bewertet werden. Die Bewertung erfolgt durch: - die Feststellung des Energiebedarfs und der ihn zu beeinflussenden Größen mit Hilfe einer Gebäudesimulation - die Feststellung des Aufwands, der eine Anlage zur Befriedigung des Bedarfs benötigt, mit Hilfe einer Anlagesimulation - den kontinuierlichen Vergleich der durch die Messung gewonnenen Raum- und Anlagezustände mit simulierten Werten mit Hilfe einer gekoppelten Gebäude- und Anlagesimulation. Dem komponentenbasierten Framework liegt eine Architektur zugrunde, welche sich durch eine klare Trennung der Komponente Gebäude- und Anlagedatenmodell von den Berechnungskomponenten auszeichnet. Das Kernstück der Arbeit ist die Entwicklung und die Implementierung der Komponente Gebäude- und Anlagedatenmodell aus Sicht der Technischen Gebäudeausrüstung. Dabei liegen die Schwerpunkte auf der Behandlung von Fragen der Gebäudetechnik und hier insbesondere auf der Einbindung von Gebäude- und Anlagesimulationen während der Planung und des Betriebs. Der Rahmen für die Entwicklung des Datenmodells ist durch das aktuelle Austauschmodell der Industrieallianz für Interoperabilität (IAI) vorgegeben. Das Datenmodell erweitert dieses Austauschmodell um die Beschreibung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen. Nach der Vorgaben der IAI ist es die Aufgabe des Datenmodells, den Datenaustausch zwischen Komponenten zu ermöglichen. Die Aufgaben des hier entwickelten Datenmodells gehen allerdings über den Datenaustausch hinaus, da es zur einheitlichen Beschreibung von Gebäuden und deren Anlagen während des gesamten Lebenszyklus dient. Dazu muss es dynamisch erweiterbar sein und eine so große Informationsdichte besitzen, dass die Daten in verschiedenen Phasen des Gebäudelebenszyklus ohne Informationsverluste verwendet werden können. Das Komponentenframework ermöglicht das Zusammenfügen verschiedener Berechnungskomponenten zu Anwendungen. Die Voraussetzung dafür ist, dass sie das OLE DB Interface unterstützen und für den Austausch der Gebäude- und Anlagedaten das in dieser Arbeit entwickelte Datenmodell verwenden. Die Berechnungskomponenten liefern ihre Ergebnisse in Form von Zeitreihen. Die Abstraktion dieser Zeitreihen vereinfacht die Verwaltung der Berechnungsergebnisse und ermöglicht deren direkten Vergleich mit Messwerten. Das Datenmodell und die Berechnungskomponenten werden durch die Verwendung einer Skriptsprache zu Anwendungen integriert.
Open Access
Entwicklung und Erprobung eines Dienstleistungskonzepts zur Integration von Simulationen in die Kernreaktor-Fernüberwachung
(2002) Grohmann, Axel; Schmidt, Fritz (Prof. Dr.-Ing. habil.)
Das in dieser Arbeit vorgestellte Dienstleistungskonzept ermöglicht eine einfache und neuartige Integration von Software-Komponenten in komplexen Software-Systemen. Funktionalitäten der einzelnen Komponenten werden als Dienstleistungen angeboten und können von anderen Komponenten nachgefragt werden. Dienstleistungen werden syntaktisch und protokollar einheitlich aufgerufen, was eine große Flexibilität und den Einsatz in Systemen ermöglicht, die situationsbedingt agieren, reagieren und kommunizieren können müssen. Laufende Dienstleistungen können angehalten, wieder aufgenommen und abgebrochen werden. Die Umsetzung erfolgte in C++, stützt sich auf CORBA als Verteilungsmechanismus, ist voll multi-threading-fähig und verfügt über die Fähigkeit, nach einem Ausfall verlorengegangene Dienstleistungen wiederherzustellen und in das laufende System einzugliedern. Das Dienst-leistungsframework wurde unter den Gesichtspunkten Flexibilität, Erweiterbarkeit, Klarheit und unter Ausnutzung moderner, objektorientierter Software-Technologien entwickelt. Es ist vom jeweiligen Anwendungsgebiet und den übertragenen Informationsobjekten unabhängig. Das Dienstleistungsframework wird im komplexen System der Kernreaktor-Fernüberwachung eingesetzt. In diesem sicherheitskritischen Überwachungssystem mussten die Einzelschritte zur Simulation der Ausbreitung, Deposition und Wirkung von luftgetragenen, radioaktiven Nukliden bisher von Menschen koordiniert werden. Diese Einzelschritte werden nun als rechnergestützte Informationsdienstleistungen in das System integriert und sind ohne weiteres menschliches Zutun ständig nutzbar. Als Makroarchitektur wurde für das System ein am Institut konzipiertes und entwickeltes Multi-Agenten-System gewählt. Dabei ist das Dienstleistungsframework das verbindende Rückgrat des Multi-Agenten-Systems. Erfahrungen auf Systemebene werden diskutiert. Dabei geht es vor allem um die Verteilung von Systemwissen und den damit verbundenen Wartungsaufwand und die Gegenüberstellung von eher prozeduralen und eher regelbasierten Vorgängen.