基于数字孪生的智能运维理论体系与实现方法

在建筑行业转型升级的背景下,针对大型建筑运维过程管理效率低、各类运维事件决策分析精度不足、智能化程度有待提高等问题,提出基于数字孪生的智能运维理论体系与实现方法。总结归纳大型建筑智能运维需要采集的信息,分析智能运维亟待解决的问题,融合智能感知与数字孪生技术,给出智能运维运行机理,建立针对大型建筑的智能运维架构体系与多维多尺度的孪生模型。研究建筑智能运维的实现方法,其中包含智能运维全要素信息的采集与传输、智能运维孪生体的构建与运行、智能运维孪生数据的管理机制及智能运维平台的架构。在智能运维理论体系和实现方法的指导下,搭建了智能运维平台,并应用于某大型建筑工程的运维管理。考虑运维管理过程中的虚实交互与时空演化,初步验证了数字孪生在提高运维管理智能化程度方面的有效性。     

仿生视角的数字孪生系统信息安全框架及技术

为了推动工业信息安全防御模式从静态的被动防御向主动防御转变,缓解安全专家严重不足与陡增的信息安全需求之间的矛盾,从仿生视角搭建数字孪生系统的信息安全主动防御体系框架,以数字孪生安全大脑为核心,提出以主动防御为目的的5类关键技术：基于云边协同的安全数据交互及协同防御技术、仿生的平行数字孪生系统主动防御技术、仿生的平行数字孪生系统安全态势感知技术、基于免疫系统的数字孪生系统主动防控技术、基于AI的数字孪生系统的反攻击智能识别技术. 给出数字孪生车间信息安全建设的应用案例,验证了数字孪生信息安全在智能制造中的适应性.     

工业锅炉数字化设计与数字孪生综述

概述工业锅炉设计的特点和引入数字孪生技术的必要性. 通过对工业锅炉数字化设计技术的发展和研究现状的综述,提出以设计过程优化为核心、以数字孪生为基础的新一代工业锅炉数字化设计技术是提升工业锅炉设计能力和综合性能的关键. 分析数字孪生技术在工业锅炉设计中的应用特点,总结数字孪生驱动的工业锅炉数字化设计的三大关键技术问题：面向设计过程多元信息表达的工业锅炉数字孪生建模技术;基于人机交互与虚拟现实智能验证的设计过程优化技术;面向全生命周期的工业锅炉数字孪生数据管理技术. 在此基础上,提出数字孪生驱动的工业锅炉数字化设计技术框架,以期为面向高性能工业锅炉的数字化设计技术研究和应用提供思路和有价值的参考.     

基于云边协同的海洋石油设备预测性维修技术研究

随着工业互联网技术的快速发展，中国海油提出“1534”总体发展战略向数字化管理跨越，开展云平台服务的建设和发展；针对智能油田建设、无人平台建设等智能化应用场景，设备数字化、智能化管理服务需求日益增加，常规主要针对关键机组的有线监测建设成本相对稍高；另外海洋石油的特殊性，网络环境和生产环境易对数字化管理产生影响。目前无线监测能够较好地满足集群数字化巡检和智能分析评估、低成本管控等要求。结合海油云等已有数字化条件，研究设计了基于云计算的无线监测系统架构和云边协同关键技术。通过现场应用，基于云边协同的无线监测系统能够有效抓取设备异常状态信息和智能识别设备风险，指导油气生产现场开展预测性维修，降低系统建设和设备运维成本。     

变电站三维智能虚拟运检系统

设计变电站三维智能虚拟运检系统结构和具体制作方案。首先,介绍层次细节和点云计算三维建模的关键技术,利用MultiGen Creator三维建模软件和虚拟开发平台进行三维模型建模;然后,建立用户交互界面和数据库,构建变电站三维智能运检系统;最后,以安徽阜阳500 kV变电站新建工程为例进行测试,测试结果表明:该系统能够直观展示每个设备的属性信息、位置坐标和信息数据,能够模拟生产操作和调取实时监控画面,为变电站的生产管理和运营决策提供可视化平台支持,提升了管理效率和变电站的智能化水平。     

数字孪生技术在土木工程中的应用：综述与展望

随着工业4.0概念的发展，数字孪生技术(digital twin)已经成为智能制造和产品全寿命周期管理相关领域的主要数字化解决手段。在工程建设领域，提升土木工程结构数字化防灾能力和管理水平是未来智慧城市建设的重要环节。建立精确可靠的数字孪生模型，一方面，可以帮助实现工程灾害的精准防控和重大灾害事故的风险识别预警；另一方面，数字孪生也为未来城市的数字化建设和管理提供了技术基础。本文首先对数字孪生技术的基本概念和阶段性发展成果进行梳理，总结了在土木工程领域里孪生数据获取和构建数字孪生体的技术手段。最后，从结构运营评估、灾害仿真推演和数字孪生城市建设三个领域来回顾与展望数字孪生技术在土木工程领域的应用进展。     

数字孪生技术在土木工程中的应用：综述与展望

随着工业4.0概念的发展，数字孪生技术(digital twin)已经成为智能制造和产品全寿命周期管理相关领域的主要数字化解决手段。在工程建设领域，提升土木工程结构数字化防灾能力和管理水平是未来智慧城市建设的重要环节。建立精确可靠的数字孪生模型，一方面，可以帮助实现工程灾害的精准防控和重大灾害事故的风险识别预警；另一方面，数字孪生也为未来城市的数字化建设和管理提供了技术基础。本文首先对数字孪生技术的基本概念和阶段性发展成果进行梳理，总结了在土木工程领域里孪生数据获取和构建数字孪生体的技术手段。最后，从结构运营评估、灾害仿真推演和数字孪生城市建设三个领域来回顾与展望数字孪生技术在土木工程领域的应用进展。     

数字孪生技术在土木工程中的应用：综述与展望

随着工业4.0概念的发展，数字孪生技术(digital twin)已经成为智能制造和产品全寿命周期管理相关领域的主要数字化解决手段。在工程建设领域，提升土木工程结构数字化防灾能力和管理水平是未来智慧城市建设的重要环节。建立精确可靠的数字孪生模型，一方面，可以帮助实现工程灾害的精准防控和重大灾害事故的风险识别预警；另一方面，数字孪生也为未来城市的数字化建设和管理提供了技术基础。本文首先对数字孪生技术的基本概念和阶段性发展成果进行梳理，总结了在土木工程领域里孪生数据获取和构建数字孪生体的技术手段。最后，从结构运营评估、灾害仿真推演和数字孪生城市建设三个领域来回顾与展望数字孪生技术在土木工程领域的应用进展。     

航天飞行器数字孪生技术及仿真平台

正颁奖词北京世冠金洋科技发展有限公司研发的"航天飞行器数字孪生技术及仿真平台"项目,取得了元模型发明专利技术,相关建模标准拓展成为数字卫星建模标准,攻克了关键技术难题,成功实现了数字孪生技术在卫星测控领域的工程应用,填补了国内技术空白。项目概述"航天飞行器数字孪生技术及仿真平台"具有自主知识产权,是国内能够在同一平台上完成架构设计、功能设计、性能设计、虚拟试验、虚拟运行的集成化软件工具,同时也是数字孪生技术的重要支撑技术。     

数字孪生技术的应用及进展

数字孪生技术是以各行业中日益增长的数据库存为基础,结合各行业的数字手段,构建物理实体在虚拟空间中的孪生体模型,并基于模型结合虚拟空间技术对物理空间发展做出指导性预测。首先介绍了数字孪生技术的起源,以及数字孪生技术的分层理念和关键技术,并对国内外各行业的基于数字孪生技术的具体应用进行了分析,归纳了数字孪生技术出现的原因和能够解决的问题;然后结合现有研究成果,分析了该技术目前存在的困境,并对其未来发展趋势进行了展望。     

电气设备智能化技术在智能变电站的应用

随着我国电力系统的飞速发展,对智能电网的自动控制技术需求越来越迫切,在发电、输电、配电、用电的各个环节应用智能一次设备和现代自动控制技术成为未来电网发展研究的热点。结合智能化变电站的建设,探讨变电站智能一次设备的配置与测控的方法和步骤。     

数字孪生技术架构及在输变电设备运维中的应用

目前数字孪生技术已在电网中得到了广泛应用,为保证电网的安全平稳运行提供了新的思路和方法。基于数字孪生技术的概念和体系架构,对数字孪生电网的内涵及层次进行了介绍,对数字孪生技术在输变电设备状态评估中的应用以及关键技术进行了分析。最后对数字电网的发展前景作了展望。     

桥梁信息化及智能桥梁2020年度研究进展

以信息化、智能化为特征的数字化时代的到来推动了桥梁工程技术的发展与创新,有必要将云计算、大数据、人工智能、3D打印、机器人等战略性新兴产业技术与桥梁工程相融合,从智能设计、智能施工、智能运维等多个维度,推进桥梁工业化、数字化、智能化升级。本文从桥梁信息化、智能检测与安全运维、智能防灾减灾、智能材料等方面,综述了2020年该领域前沿技术和重要成果,总结了研究热点与前景展望。分析表明：BIM技术可以提升桥梁正向设计精细化水平、施工过程控制和管理准确化程度;无人机、机器人等智能检测技术与机器学习、卷积神经网络等人工智能技术提高了桥梁检测的精度和效率;高性能智能材料的应用促进了桥梁结构的自感知性、自适应性、自调节性和自诊断性;基于人工智能的自然灾害监测与预警为桥梁智能防灾减灾提供了新的发展思路。未来应将人工智能技术深度融合桥梁设计、建造和养护的全生命周期,顺应信息化、智能化的发展趋势,实现桥梁强国梦。     

物联网技术在输变电设备状态监测中的应用

智能电网是物联网应用的最重要领域之一.在分析物联网概念及研究热点的基础上,初步探讨物联网在智能电网中输变电设备在线监测、电动汽车和智能家居的应用前景,以输变电设备智能监测、状态评估和全寿命周期管理为背景,提出包括智能感知层、数据通信层、信息整合层和智能应用层的输变电设备物联网体系架构,并详细探讨体系架构中所涉及到的若干关键技术,主要包括一体化智能监测装置、编码和标识体系、通信技术、全景信息建模、信息处理技术、全寿命周期管理、安全威胁与措施以及标准化,指出这些技术的研究方向和存在问题.     

一种智能变电站一体化信息平台的设计方案研究

从智能变电站一体化信息平台与调度一体化功能协调的角度分析了智能变电站站控层一体化信息平台的功能需求与技术特征,总结了一体化信息平台当前研究和建设现状,提出了一种未来智能变电站一体化信息平台的构建方案。该平台统一和简化了智能变电站的数据采集,形成唯一性、一致性的基础数据和信息,以标准的方式实现变电站内外实时数据及信息的交互和共享,并保留与电力数据网及其他软件的良好接口。方案结构紧凑,设备布置简洁,降低工程综合造价与设备维护工作量,是一种智能变电站一体化信息平台的远景设计方案。     

数字化变电站的实践与展望

结合当前智能电网的发展,介绍了数字化变电站的特点和组成。以35kV丰周数字化变电站为实例,从运行和维护的角度阐述和分析数字化变电站的优点和不足。展望未来,随着相应关键技术的解决和数字化变电站运行经验的积累,最终将实现智能变电站。     

大数据在“智慧校园”中的价值研究

随着“智慧”理念研究的深入,“智慧校园”正成为教育行业信息化建设的方向.物联网和云计算等新技术的应用使得结构化数据管理方式已无法充分体现数据价值.“大数据”作为一种新的数据管理技术,对结构化、半结构化和非结构化数据实施深度挖掘并形成智能决策依据具有较强的优势.尽管当前“大数据”技术发展还处于基础阶段,但从其定义、特性以及当前的应用领域可以看出它在“智慧校园”建设中的潜在价值.大数据将“智慧校园”建设理念提升到了一个新的高度.     

110kV智能变电站设计与建设实例

智能变电站是统一坚强智能电网的重要组成部分,2010年12月26日,中国国家电网公司第1批智能变电站试点工程——110kV曾家冲变电站的顺利投运,实现了智能变电站从理论到实践的重大突破．智能变电站与传统变电站在设计、建设、控制和管理等方面有质的差别,以湖南省第1个智能变电站（110kV曾家冲智能变电站）建设过程为实例,探讨智能化变电站与常规变电站的区别,具体分析智能变电站智能一次设备、自动化系统及智能化状态监测功能的设计与实现方式,提出该站投运后出现的问题并介绍其解决办法,为后续智能变电站建设提供成功范例．