数字孪生飞云江流域水利知识平台建设研究

为提高飞云江流域智慧管控风险能力,根据数字孪生流域知识平台建设要求,以知识图谱为技术框架,引入机器深度学习技术,融入流域预报调度业务规则、历史典型场景洪水模式和专家预报经验等知识,通过图模型可视化处理,将知识以图数据模式进行存储,建立流域业务规则库、历史场景库、专家经验库和知识图谱库。利用图计算引擎管理和驱动知识,对流域特点、水利对象关联关系、业务规则等水利知识,进行挖掘提炼、归类组合、智慧管理和集成应用,构建基于水利知识图谱的数字孪生流域知识平台。数字孪生飞云江流域水利知识平台具有智能匹配、智慧推荐、全景推演等特点,可支撑流域防洪“四预”业务,提升流域风险与调度决策全流程数字化、智慧化、精准化水平,为其他水利知识平台建设提供经验借鉴。     

数字孪生流域建设监督检查实践及问题分析

当前,水利部正在大力推进智慧水利建设,数字孪生流域是智慧水利建设的核心与关键。水利部在推进数字孪生流域建设工作会议和全国水利工作会议上明确提出要加快数字孪生流域建设。为保障数字孪生流域建设高效、顺利开展,水利部组织对数字流域建设先行先试单位建设情况进行了监督检查,检查内容包括组织推进、工作进展、项目成果、应用成效、共建共享、其他等五方面。本文详细列举了数字孪生流域建设监督检查中发现的典型问题,从项目管理、需求调研、数据共享、专业模型、标准规范、监督检查等方面深入分析了问题发生的原因,有针对性地提出了改进工作的建议,对数字孪生流域、数字孪生工程、数字孪生水网建设全过程管理具有重要的参考价值和指导意义。     

四川省数字孪生流域知识图谱的设计与实现

为解决水利信息资源管理分散、利用率低、缺乏统一整合和关联应用等问题,满足数字孪生流域建设中知识平台的构建需求,以数字孪生流域建设的数据底板为基础,依托自顶向下和自底向上相结合的方法,通过总体框架设计,基于BERT-BiLSTM-CRF命名实体识别、Transformer模型的关系抽取、Neo4j的存储和可视化展示完成知识图谱的搭建,并基于知识图谱建设性构建智能问答系统,为四川省数字孪生流域物理流域的全映射提供支撑,实现知识的可视化表达、精准查询与智能推荐,为四川省河湖智能管理提供知识性参考。     

数字孪生驱动下的档案馆服务研究

数字孪生作为产品研发、设备维护以及工艺规划的重要技术,对于协助档案用户脱离传统档案载体束缚、探索档案数据治理场景等具有开拓价值。本文在分析数字孪生概念、特点以及原理的基础上阐释数字孪生档案馆的相关理论、应用场景及构建措施,希望能够为数字孪生在档案馆的落地实践提供参考。     

面向智能矿山与新工科的数字孪生技术研究

将数字孪生与人工智能(AI)技术相结合,提出了基于数字孪生+AI的智能矿山建设新思路。探索了智能矿山技术发展路径,研究了数字孪生技术的特征、应用领域及发展趋势,指出数字孪生是数字化矿山发展的必然趋势。提出了基于数字孪生+AI的智能矿山理论架构,构建了矿山数字孪生模型,模型自下而上分别为矿山全要素物理实体、矿山信息物理融合层、矿山数字孪生模型、矿山孪生数据交互层、矿山应用智能服务层,据此实现智能矿山的泛在感知、协同控制和智能决策与优化。从应用实际需求出发,探讨了智能矿山模型构建技术、智能开采数字孪生体技术、矿山智能控制技术、矿山设备故障预测、基于数字孪生的人机交互等关键技术。通过研究数字孪生在智能矿山中的应用,为AI技术在智能矿山应用落地提供思路,为未来智能矿山新工科建设提供理论借鉴。     

数字孪生潭江流域先行先试建设与实践

为提高潭江流域水利工程防洪调度能力,开展数字孪生潭江流域建设。数字孪生潭江面向流域防洪调度需求,围绕“四预”核心功能,以22座大中型水库、7座梯级闸陂为精细化调度目标,建设数据底板、模型平台、业务应用等,构建流域L1级数据底板,流域重点区域及工程L2级数据底板,开发六大类水利专业模型,构建具有“四预”功能的预报调度系统平台,实现流域多源监测感知与数据高效能管理,江河水库闸坝集中管理、联合调度、科学决策,最大程度保障流域内防洪（潮）的安全,完善预报监测薄弱环节,提升工程调度反馈时效性,同时为河湖规范化管理提供依据。项目成果在2022年“龙舟水”、台风暴雨防御期间投入实战,助力潭江流域水库、水闸群的联合调度,取得防洪不受淹、水资源不浪费的最佳效益。     

北大港水库数字孪生建设方案与要点探讨

为提升北大港水库工程管理现代化与智慧化水平，结合北大港水库“数字河库”建设现状和水库扩容工程规划，提出北大港水库数字孪生建设方案，搭建数字孪生工程建设总体框架与主要内容，丰富 L2 和 L3 级数据底板， 构建模型库和知识库，实现建设期和运维期的智能应用建设。对安全监测数据底板、工程安全模型等数字孪生建设难点，以及实现“四大安全”与全过程、全要素管理等进行探讨。实现北大港水库流域防洪调度、水资源管理与调配，以及其他各项业务管理的数字化、网络化、智能化水平提升，有效推进水库运营管理数字化转型和智能化升级。     

《数字孪生流域建设技术大纲(试行)》解析

2022 年 3 月,水利部印发《数字孪生流域建设技术大纲(试行)》,明确了数字孪生流域的具体建设内容,细化了技术要求。介绍数字孪生流域建设背景,以及定义、建设范围及目标、建设原则等建设内涵,阐明智慧水利总体框架和数字孪生流域建设框架,进一步厘清相互关系。详细说明数据底板、模型平台、知识平台等组成的数字孪生平台,以及水利感知网、水利信息网、水利云等组成的信息化基础设施两大组成部分的主要建设任务,对涉及的具体功能要求和技术要点进行详细解析,就数字孪生流域建什么、达到什么标准及需要重点把握的技术环节等问题进行解读,并对数据孪生流域建设过程中涉及的数据安全特别是地理空间数据安全应用等重要问题和集成共享相关要求进行说明。     

数字孪生与生产线仿真技术研究

随着新一代信息技术与制造技术的深度融合,仿真技术正向着信息系统与物理系统深度融合和高效协同的方向发展,应运而生的数字孪生技术成为近年来的新兴研究热点.为探索采用新一代信息技术促进离散制造行业数字化转型升级,从仿真技术的发展脉络和应用场景入手,引入基于数字孪生技术开展生产线仿真分析的研究,介绍了数字孪生技术的概念和内涵,...     

数字孪生在煤矿电网中的应用研究

立足于数字孪生的基本概念和内涵,分析了数字孪生技术在煤矿电网中的应用优势：以同步实体运行状态、数字化模拟运行2种手段来辅助煤矿电网的运行管理,具有数据驱动、实时更新、同步反馈的特点。提出了由煤矿电网物理实体层、煤矿电网数字孪生模型层、用户管理服务层、数据交流层组成的煤矿电网数字孪生体系基本架构,从物理实体、数字孪生模型2个方面探索了煤矿电网数字孪生体系运行模式。介绍了建立煤矿电网数字孪生体系的关键技术：煤矿电网数字孪生模型构建、智能数据采集、基于5G的智能通信、数字孪生智能数据库、数字孪生设备智能管理平台。给出了数字孪生技术在煤矿电网中的具体应用场景,包括煤矿井下电气设备状态评估、煤矿电网故障定位和保护、煤矿电网智能监控、煤矿井下线路智能巡检。将数字孪生技术应用在煤矿电网中,对煤矿电网的状态和运行进行动态仿真建模,一方面可以满足当今规模庞大的煤矿电网相对地面电网更高的运行要求,保障煤矿生产安全性,另一方面可推进煤矿电网的智能化进程,实现数据资源高效合理利用。     

面向对象数字电路知识库系统的研究

面对学习者对数字电路问题的辅导要求，研究了面向对象的数字电路知识库系统。该系统以问题自动求解模块的工作为核心，在提供正确解题过程、诊断学习者解题行为、对学习者的解题错误给出恰当辅导、问题的类别信息提取等方面取得了满意的效果。     

知识库系统技术研究

由于知识在人类生活中的重要性,知识库系统的研究具有十分重要的意义。本文首先定义了什么是知识库和知识库系统,对近年来人们在知识库领域及相关领域所做的工作进行了概括和总结,最后分析了该领域的研究动向。     

基于粗集理论的知识含量度量研究

知识库中知识含量度量是知识处理领域中的基础问题．现有的度量方式都是采用相对度量或信息熵的方式,度量结果具有相对性,并且不易体现知识本质在于分类的特性．根据知识库在结构上的差异程度,将知识库的相似性关系定义为等价、等构、等势3种关系．在这3种关系的基础上,提出了用于度量知识库中知识含量的测度所需要遵循的4条准则．并基于此4条准则对基于信息熵的度量Hent的正确性进行了证明,最后还提出了一种基于分类的度量方式Hdis．以上工作进一步深入描述了知识的本质及其度量方式的内涵,有助于人们在此基础上构造新的知识处理算法．     

基于知识库的专家咨询系统设计与实现

介绍了知识库的研究现状以及使用知识库对专家咨询系统的意义,论述了基于知识库的专家咨询系统的设计,分析了无人值守信息交互的知识地图与知识引擎的设计过程,实现了实时专家咨询模式的专家协同。     

基于知识库系统的智能搜索引擎研究

该文对智能搜索引擎进行了分析及综合评价。在此基础上,着重讨论了知识库系统以及它在智能搜索引擎中的应用。     

知识对象在学校数字化建设中的作用

该文从中小学信息技术应用的现状出发,讨论了知识对象的概念、知识库的组织,知识库的结构,并从应用的角度对知识对象的结构进行了重新定义、描述。     

基于知识库的电力变压器故障诊断专家系统

针对电力变压器故障机理复杂多样的特征,提出了基于知识库为核心的电力变压器故障诊断专家系统,建立了以油中溶解气体分析(DGA)知识库、绝缘系统检测知识库及油中微水含量检测知识库三个知识库信息融合的故障确诊策略;其中,针对油中溶解气体分析知识库中知识量大的特征,使用规则置信度对一条故障信息可匹配多条规则知识的情况进行冲突消减;根据电力变压器故障种类概率呈现中间大两头小的特点,建立动态知识库模型以存入变压器近期故障,推理机进行推理时首先扫描动态知识库。在建立数据库的各个数据表时,通过设定主键和外键约束以使推理机推理更高效;实验结果表明,该专家系统在检测变压器故障时表现出了较高的准确率和较高的诊断速率。     

中文药品知识库的研究与构建

分类体系完善、药品信息全面的药品知识库能够为临床决策以及临床合理用药提供依据和支持。该文以国内的多个医药资源作为参考和数据来源,建立了药品库知识描述体系和分类体系,对药品进行标准化分类并形成详细的知识描述,构建了多来源的中文药品知识库(Chinese Medicine Knowledge Base, CMKB)。所构建的CMKB的分类包括27种一级类别和119种二级类别,从药品的适应证、用法用量等多个层面对14 141种药品进行描述并采用BiLSTM-CRF和T-BiLSTM-CRF模型将非结构化描述中的疾病实体进行了信息抽取,形成了对药品属性的结构化信息抽取,建立了药品实体与自动抽取的疾病实体之间的知识关联。所构建的CMKB能够与中文医学知识图谱进行连接,扩充药品信息,并能够为智能诊断和医疗问答等提供知识基础。     

面向摩托车概念设计知识库系统的研究

该文针对摩托车概念设计知识经验的特点,把设计知识分为实例知识和规则知识,规则知识又可以分为选择性知识、参数性知识和过程性知识,应用面向对象的思想实现了知识的表示并构建了层次知识库,同时应用了元知识的思想实现各个子知识库之间的管理和知识的利用;最后在VC++6.0的环境下开发了知识库管理系统并给出应用实例。