数字孪生与AI技术的融合应用

本文简要概述了数字孪生的历史基础,以宏观视角论述了数字孪生的世界观;进而从数据孪生、虚拟孪生、体验孪生三个层次分析了各种数字孪生的构造和应用场景,分析了各种情景下人工智能技术如何提升数字孪生的构建效率和构建质量;最后,总结了数字技术如何归类于数据世界、虚拟世界,以及体验世界.     

国内外数字孪生技术研究进展与实践展望

数字孪生技术是对真实世界的资产、系统和流程的持续性学习型数字模拟,具备复合性和动态性的特点,是项目全周期管理的重要技术手段。在技术不断发展和成熟的过程中,数字孪生技术在亚洲国家逐步延伸至多场景混合的城市政策制定领域,并发展至智能制造等相关制造业领域。从数字孪生技术的研究方向入手,分析数字孪生技术在实践领域进展,对数字孪生技术进行未来展望,对我国的城市和产业高质量发展具有重要的作用。     

基于数字孪生的单片机虚拟仿真实验教学探索

数字孪生作为实现物理世界与信息世界实时交互和融合的一种有效方法,近期被广泛关注。数字孪生具备多物理、多维度的属性,同时具有实时同步、双向映射等特性,能够有效推动虚拟仿真教学信息化水平。在北京航空航天大学《单片机原理及应用》本科课程中,通过引入数字孪生技术,探索了单片机虚拟仿真实验教学方法,建立了“虚实结合”的单片机实验课程教学体系。所建立的数字化镜像单片机实验教学平台,对于学生快速理解单片机基本原理、增强学生学习兴趣、培养学生综合设计能力具有重要作用。     

变电站数字孪生体构建流程研究

基于数字孪生技术"物理电网"和"虚拟电网"相互融合,数字电网将成为新型电力系统构建新载体.介绍了变电站数字孪生体的发展过程,通过数字孪生仿真建模、状态映射、自运行等构建流程,同时结合数字孪生体构建成效,为变电站数字孪生体构建的实际落地提供了方法支撑.     

数字孪生技术在制造业中的应用研究

随着信息技术和数字化的不断发展,数字孪生技术逐渐成为制造业研究的热点,它作为一种新兴的关键技术,将数字世界和物理世界相互映射,已在多个领域得到广泛应用。文章在对数字孪生技术进行综述的基础上,梳理了数字孪生技术在制造业中的应用,并从数字孪生的概念、技术特征、应用模式等方面对其进行了分析与总结,探究了当前研究中存在的问题和未来可能的发展方向。     

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。     

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。     

面向空天地一体化网络的数字孪生技术架构及应用

详细探讨了数字孪生技术在空天地一体化通信中的具体架构,以及网络优化方面的应用。将数字孪生分为虚拟空天地一体化网络和智能决策层。虚拟网络是对物理空天地通信网的精准映射,支持实时监控和测试验证功能。在智能决策层,通过环境感知与业务预测实现网络优化。最后,验证了面向空天地一体化的数字孪生技术在动态通信网络优化中的巨大潜力,为网络优化的未来发展提供了创新思路。     

数字孪生技术在应急管理领域的应用探讨

简要叙述数字孪生技术在数据层、模型层、功能层和用户层的应用基础，指出数字孪生技术有助于破解当前应急管理“防”和“救”工作所面临的问题，提出数字孪生技术在各级政府管理部门关注的自然灾害、安全生产和城市安全三大重点领域有极大的应用价值。同时探讨数字孪生技术在这些领域应用面临的困难，并给出加快数字孪生技术在应急管理领域进一步应用的建议。     

数字孪生应用与标准化需求研究

围绕数字孪生技术在智能制造、智慧建筑、智慧城市等领域的发展现状,归纳了实践成效和未来的应用方向,并结合当前国际、国内标准化进展,提出了数字孪生标准化需求和未来展望,为数字孪生技术及相关应用系统的规范化实施和部署提供参考.     

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。     

虚拟现实在海洋石油数字孪生中的应用方法

本文提出一种基于虚拟现实技术框架、开发工具及开发资源,进行海洋石油数字孪生项目建设的应用方法,以提高海洋石油数字孪生的建设效率和质量,并介绍了该方法在物理空间、虚拟空间、孪生数据、服务系统的应用过程。虚拟现实技术可以为数字孪生建设过程提供助力,为同类项目的建设提供一个新的思路和方法。     

面向6G的双循环数字孪生网络架构设计

数字孪生是推动数字化转型的重要技术,当前受到学术界和工业界的广泛关注。数字孪生借助迅速发展的人工智能、智能化网络等先进技术,构建物理实体在虚拟空间的映射,可以实现物理实体的数字化管理。目前,很多研究将数字孪生用于特定场景的控制与规划或作为仿真平台来应用,无法实现数字世界与物理世界的全场景交互。鉴于此,提出了基于双循环机制的数字孪生网络架构,将数字孪生网络看作一个系统的整体,旨在成为未来涉及智慧应用的通用架构,以实现全场景的任务覆盖。首先介绍业界对数字孪生的定义以及相关技术的研究现状,阐述了数字孪生网络的重要特性,然后详细给出了系统的架构设计以及其在算力众筹上的应用案例分析,最后对数字孪生技术未来的发展进行展望,分析了未来面向6G的数字孪生网络面临的问题与挑战。     

数字孪生城市成熟度模型和评估方法研究

成熟度是刻画评估对象由低级向高级发展过程的方法论。伴随各地数字孪生城市探索建设,如何有效评估其发展水平,引导有序建设,成为数字孪生城市领域的重要命题。基于国内外成熟度研究基础,明确数字孪生城市成熟度的内涵,构建数字孪生城市成熟度模型,提出一级到五级成熟度等级特征,以及数字孪生城市评估的5大维度、19项指标和量化评估方法,并给出推动数字孪生城市成熟度模型应用的建议,为数字孪生城市项目评估、能力认证、迭代升级提供有益参考。     

数字孪生技术在航天侦察情报保障领域的应用设想

针对当前航天侦察支援多域联合作战效率低,难以融入多域联合作战的矛盾问题,提出一种航天侦察数字孪生系统及运用设想。利用数字孪生系统能将虚拟域与物理域两个世界双向关联、双向驱动的特性,将航天侦察资源状态向用户透明,并向用户提供虚拟侦察任务规划能力,为用户更好“知天用天”成为了可能;同时,解放了航天侦察力量生产力,极大减少会商协调的频次,将精力更多用于情报生产。最后,提出了航天侦察数字孪生系统的主要技术需求,为后续的研究和建设提供支撑。     

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。     

数字孪生城市——新型智慧城市建设的基础

数字孪生城市（Digital Twin City）的概念自提出之日起,便凭借其在虚拟空间、实体空间以及虚实空间之间的信息交互等方面的创新理念,而获得了来自学术界与产业界的极大关注。通过在虚拟数字空间构建数字孪生城市,作为物理城市在虚拟空间的镜像实体,实现对实体城市空间从宏观表象到微观细节的精准、全面、智能的数字化还原,从而为我国新型智慧城市的建立提供全新的思路与方法。     

浅析人工智能在数字孪生城市中的应用

数字孪生城市应用人工智能的必要性主要体现在数字孪生城市的海量数据处理、系统自我优化两个方面。数字孪生城市需在系统架构中多层次部署人工智能,在决策过程中综合使用多种应用技术,以提升系统运行速度和能力。结合人工智能技术的发展形势,建议数字孪生城市部署人工智能过程中,从技术更新、专业团队配套、数据隐私安全保护和网络攻击防范几个方面进行强化。     

工业数字孪生技术体系及关键技术研究

研究了工业数字孪生内涵、发展脉络及意义,重点对工业数字孪生技术体系和关键技术发展趋势进行了深入剖析,分析了数字支撑、数字线程、模型构建、模型融合、模型修正、模型验证、人机交互等关键技术,提出了对工业数字孪生发展的建议。