基于数字孪生的智慧农业环境监测系统设计与实现

在建设数字乡村战略背景下,开展基于数字孪生技术的智慧农业环境监测系统对促进农业农村信息化高质量发展具有重要战略意义。针对当前国内智慧农业环境监控系统中存在的环境数据采集不完善、信息反馈迟滞、交互性差等缺点,本文以数字孪生技术为架构结合物联网技术设计实现了智慧农业环境监测系统,系统由孪生感知层、农业数据源层、数字孪生层、孪生应用层、孪生交互层等模块实现,该系统实现了农作物在生长过程中环境监测的智能化、数字化实时管理和可视化监控。以数字孪生技术对农作物生长过程的环境因素进行智能分析和虚拟映射,以虚实结合的方式对农作物生长过程中的环境进行可视化展示和智能化调节,达到合理利用农业资源、动态调节环境因素、提高农作物产品和质量的目的。     

数字孪生电网的特性、架构及应用综述

数字孪生电网旨在利用新兴的数字孪生技术帮助电网企业构建物理电网的数字孪生体。该文总结了数字孪生电网的3大特性：数据知识混合驱动、实时双向交互、虚实相融共生。讨论了规范化孪生电网项目的评价标准。回顾了数字孪生电网的典型架构设计,基于数字孪生5维模型提出了包含物理电网、孪生数据、孪生电网、孪生应用4层结构的通用性参考架构。归纳了孪生电网在系统分析、状态评估、数据预测、健康维护、仿真建模等方面的应用,探讨了孪生电网未来向孪生能源互联网、智慧能源系统等演进的意义和价值;最后从数据管理、模型构建、可视化、信息物理安全、标准确立、生态建设6个角度总结了数字孪生电网的挑战性问题。     

数字孪生技术在城市道路交通管控中的应用

<正>数字孪生技术是城市道路交通管控的新工具和新高度。本文依托5G、GIS、大数据和人工智能等技术，利用数字孪生技术能够建立具有全时感知、全域呈现、数据融合和精准决策的全新一代智慧交通管控系统，实现城市道路交通状况实时全域全时可视，实现城市道路交通信号控制策略实时调优和推演、评价，实现辅助城市道路交通管理措施决策分析。     

数字孪生在数据中心管理的应用研究

为了更好地实现数据中心的节能减排和资源利用,解决能耗高、能效差、容量利用率低和运维成本高等问题,上海自主研发了数据中心一体化运营管理系统。该系统首次应用了数字孪生技术,并将上海港“三地四中心”的数据中心建筑、机柜及机柜内的IT设备作为主要孪生对象。通过集成各个数据中心的数据资源,系统构建了3D可视化分析模块、能耗管理模块、容量管理模块和流程管理模块等功能,实现了对上海港数据中心运营情况的智能化管理。经过实际应用表明,通过将数字孪生技术深度融合到上海港数据中心管理中,以数据为核心生产要素,不仅能够助力上海港数据中心绿色、智慧、安全发展,也能够为数据中心领域实现“双碳”目标做出应用贡献。     

面向自智光网络的数字孪生技术研究及示范应用

信息通信技术处于加速融合、系统创新和智能引领的重大变革期,基于数字孪生技术构建具备自配置、自优化、自修复能力的自智光网络,实现光网络规划、建设、维护、优化、运营全生命周期智能化、自动化已经成为研究热点。全面分析数字孪生技术国内外研究现状,提出新型自智光通信网络体系架构,设计基于高维空间的光网数据量化表示模型,构建完备的数字孪生仿真建模运算集合,并针对当前光网络运维挑战梳理出三类数字孪生应用场景;利用光网传输质量评估和自动优化案例阐述数字孪生技术的应用效果,并对数字孪生技术进行总结与展望。     

数字孪生概述及其应用展望

简要介绍Digital Twin(数字孪生)的起源、定义和具体实施分类,在此基础上,进一步介绍数字孪生的关键技术及实现流程,包括数字孪生的建模和仿真、相关数据的采集和传输.数字孪生技术吸收大数据、机器学习、云端和边缘端的协同运算、物联网等技术.举例说明数字孪生技术在企业生产和智慧城市建设中的应用,展望数字孪生的未来应用...     

数字孪生在智慧工厂中的应用探讨及案例分析

中国制造2025战略的提出让中国的制造业获得了前进的动力,伴随着工业互联网、云计算、5G以及大数据的不断发展,新兴信息技术与制造技术的融合催生了智慧工厂、智能制造的概念,数字孪生正是这样一种面向未来的新兴技术。通过对数字孪生技术的概述以及对其实现技术的研究,提出了一种适用于智慧工厂的技术架构模型,并将其运用于实际案例,验证了数字孪生技术对工厂生产效益的拉动效果,具有一定的指导效应和示范效应。     

数字孪生车间中的信息物理融合技术应用

阐述数字孪生技术，数字孪生车间信息物理融合，数据构建方法的框架设计，包括无线射频识别设备、无线传感器网络、智能仪表的厂房数据收集和生产过程监控，应用的不同算法进行数据定制处理。     

工业互联网支持下的数字孪生车间

<正>在当前信息技术不断发展的过程中,数字孪生在智能制造领域发挥重要影响作用。数字孪生技术的主要作用在于让物理与信息空间实现数据融合。本文围绕该技术的数据收集、模型构建与实际运用等不同方面探讨数字孪生车间的制造与使用。同时,针对各大企业在发展数字孪生技术时使用的手段进行对照分析。研究结果表明,数字孪生车间的技术重点在于能否实现实时数据传输。     

数字孪生在智能家居领域的应用

简要介绍Digital Twin（数字孪生）的起源和定义，以及构建数字孪生体的五个主要步骤和关键技术。介绍数字孪生技术在智能家居领域中应用的案例，提出数字孪生助力提升室内无线信号覆盖等应用场景。以智能家居数字孪生体的构建为核心，系统化和智能化的思路贯穿数字孪生体构建过程的始终，实现虚拟智能家居的功能再造与系统重塑，达到数字孪生目标系统的仿真效果。     

数字孪生水利工程中的大数据应用初探

数字孪生水利工程建设是近年来智慧水利体系建设的核心组成。围绕大数据相关技术及应用在数字孪生水利工程建设中的成功实践,对智慧水利数字孪生工程的管理及其应用方案进行了介绍,重点探讨了智慧水利数字孪生工程的顶层设计、技术框架以及大数据应用成效等。     

基于数字孪生技术的变电全要素信息融合方法

针对传统变电管理中存在管理效率低、效果差等问题，提出基于数字孪生技术的变电全要素信息融合方法。构建全要素全状态数字信息全面感知模型，以变电站全要素数字信息分布式存储结构为基础，结合贝叶斯法等数学算法，计算变电站全要素数字化监测过程概率；采用无线传感识别技术采集子系统数据，构建决策树聚类分析模型；采用关键元数据远程调度和融合方法，实现变电站全要素数字信息融合；引入数字孪生技术，实现动态数据融合与共享，完成变电全要素信息融合。实验结果表明：采用该方法融合变电管理信息的效果较好。     

数字孪生技术在智慧供水中的实践应用

物联网、大数据、云计算等技术的发展,为智慧城市建设提供了新的方向。数字孪生可以基于物理世界构建虚拟空间,能对物理世界实现实时同步或异步的数字化映射,其本质是通过数字化、模型化等手段实现对物理对象的实时控制,它可以在一定程度上提高人类对于物理世界运行规律与过程的认识。文中对供水系统的使用及发展现状进行了简要分析,对数字孪生技术在智慧供水建设中的实际应用进行了简要的阐述,希望对数字孪生技术的发展有所帮助。     

数字孪生技术在智慧社区中的应用

数字孪生技术不仅可以应用在智能制造领域,也可以应用到智慧社区领域,以掌握更精确的数据。随着社会老龄化趋势的演进,使用数字技术实现数字反哺,服务社区健康养老也成了社会关注的焦点。目前,智慧社区养老还停留在物联网、互联网+等简单模式,文中从数字孪生技术的优势出发,探索了数字孪生技术在智慧社区养老中的其他应用。     

数字孪生在供水运行调度中的发展及应用

供水管网的有序运行对保障城市居民的基本生活质量至关重要。对于供水企业而言,加强对供水管理的认识,实现可持续发展,既可以为人们带来实实在在的好处,也可以为企业带来可观的收入。当前,城镇供水调度系统基于供水管道的基础信息,以供水生产数据采集为主要方式,通过监测水厂、管网的运行状况,可以实现数据采集、数据展示、数据存储、报警等功能,为供水管网的优化运行和调度管理提供了技术支持。文中论述了数字孪生在智慧供水建设中的重要作用,探讨了数字孪生在供水运行调度中的关键问题,指出了数字孪生在供水运行调度中的重要性。     

数字孪生技术在高山无线发射台站的探索及实践

在文山电视调频骨干转播台已建成的自台监测系统基础上,提出搭建统一的全业务信息化平台,实现各业务功能之间资源共享、互联互通,引入数字孪生技术对发射机进行精细建模,建立发射机各重要部件之间的逻辑关系并在运维过程中动态呈现,利用信息化、大数据等新技术实现发射台站全业务的智慧化监管,进一步提高安全播出保障能力,这是发展"智慧广电"过程中一次全新的探索和实践.     

大型综合性博物馆数字孪生多元化数据构建与应用

<正>本文从数字孪生技术在文化遗产领域的应用现状入手，通过对数字孪生多元化数据构建研究，关键技术突破和数据应用前景等可行性的挖掘，探索数字孪生多元化数据构建对于大型综合性博物馆的发展方向。数字孪生是以数字化的方式建立物理实体的多维、多时空尺度、多学科、多物理的动态虚拟模型，来仿真和刻画物理实体在真实环境中的属性、行为、规则等。简单来说就是在虚拟空间中构建一个物理实体的数字化镜像^[1]。数字孪生能够描述物理对象的多维属性、实际行为和状态，分析未来发展趋势，从而实现对物理对象监控、仿真、预测、优化等实际服务和应用需求^[2]。     

基于数字孪生的白酒酿造装备可视化管控系统设计

为解决当前白酒企业在酿造装备管控过程中存在的管理方式落后、可视化程度低和实时性差等问题,文中提出将数字孪生概念应用于白酒酿造装备管控领域,并设计一种基于数字孪生的白酒酿造装备可视化管控系统。该系统以数字孪生概念为指导,由数字孪生酿造车间可视化和数字孪生酿造装备管控系统两部分构成,以实现白酒酿造装备可视化管控。使用Vue.js完成系统客户端界面功能开发,利用JavaScript脚本语言实现客户端功能逻辑交互,通过3ds MAX构建三维模型并结合Three.js引擎加载三维模型实时渲染酿造车间虚拟场景,实现数字孪生酿造车间可视化;运用数据驱动数字孪生酿造装备管控系统中的设备预警等功能模块进行实时数据交互,并对设备状态进行反馈,从而达到酿造装备实时管控的目的。实际运行测试结果表明,所提出的系统能够提高可视化实时管控程度,降低设备管理人员的人工成本,提高管理效率。     

数字孪生技术在全生命周期生产中的应用

阐述数字孪生技术在工厂生命周期中的应用和展望,包括产品研发、产品制造、产品维护过程,从而通过数字孪生技术,实现物理世界和虚拟世界的联通。     

基于智慧灯杆的城市数字孪生平台研究

针对当前智慧城市的数字化转型过程中对提升城市安全以及精细治理效能的需求,研究了基于智慧灯杆多场景应用的城市数字孪生平台的构建方案。提出了一种城市的数字孪生平台架构,并分析了数字孪生平台中多源数据融合、空间数据以及数据联动等关键技术,最后给出了数字孪生平台中多场景下的数据联动与功能交互实施方案。