基于数字孪生技术的水资源管理系统设计

传统使用纸质文件与电子文档相结合的水资源管理方式越来越呈现出信息实时性低、管理难度大、查找不方便及协同性差等弊端。为了提高水资源管理效率和信息化水平，对数字孪生技术进行阐述，对数字孪生技术在水利方面的应用进行深入分析，设计水资源管理系统以期为水资源管理部门提供数据和技术支撑。     

基于数字孪生的雕刻机人机交互系统设计

针对雕刻机应用过程中的实时监测困难,数据呈现单一,成本较高等问题,设计了一套基于数字孪生的雕刻机人机交互系统;首先使用SolidWorks软件设计与实际雕刻机高度匹配的三维孪生模型,随后根据实际系统的运动学模型建立Simulink仿真并编写控制算法控制三维孪生模型的运动,完成虚拟调试功能,最后将三维孪生模型与雕刻机结合,使模型根据实际雕刻机运行得到的实时数据完成设备状态监测功能;实验结果表明,文章所设计的雕刻机人机交互系统具有较高的实时性和精确度,能够保证良好的交互性与虚实结合性,有效提高监控效率,降低故障发生率,在工业现场具有广泛的应用价值.     

基于数字孪生技术的大型煤矿远程智能监控研究

为了保证大型煤矿开采工作的安全性与质量,利用数字孪生技术优化设计大型煤矿远程智能监控方法。利用数字孪生技术构建大型煤矿虚拟模型,在该模型下确定测点位置,远程采集大型煤矿实时运行数据。通过对数据特征的提取与匹配,从煤矿开挖设备和施工环境两个方面,监测大型煤矿运行状态。改装大型煤矿远程智能控制器,以运行状态的监测结果作为控制程序的启动条件,实现对大型煤矿的远程智能监控任务。通过与传统监控方法的对比得出结论:优化设计方法对煤矿开挖设备的监控性能明显升高,对环境中瓦斯浓度和温度的监测误差分别降低了0.34%和0.19℃,控制误差分别降低0.09%和0.145℃,同时监控范围扩大27.4%。     

基于数字孪生技术的三维智能化系统设计

为了提升三维智能化水平,设计基于数字孪生技术的三维智能化系统。通过现场层管理数字孪生体映射的物理实体与监测对象,为三维智能化系统提供需要的基础数据;感知层利用温度传感器与颜色传感器等,感知现场层管理的物理实体相关数据;数据存储层利用分布式文件与关系型数据库,存储感知的数据;功能层利用数据预处理模块缺失值处理存储的数据;层次化建模模块,依据缺失值处理后的数据,建立物理实体的几何模型与属性模型,融合几何模型与属性模型,得到孪生体模型;孪生体模型驱动单元,利用三维模型驱动方法,驱动孪生体模型,实现物理实体与孪生体的同步映射,得到孪生数据;仿真与预测模块依据孪生数据,可视化监测与分析物理实体的工作状态;通过应用层为用户实时呈现物理实体的动作仿真与实时监控结果。实验证明：该系统可有效感知物理实体的相关数据,建立孪生体模型;该系统可有效实现物理实体的可视化管理,提升三维智能化水平。     

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。     

基于数字孪生的三维校园车辆漫游系统

随着科技的发展与进步,数字孪生崭露头角.若具有足够强大的技术,数字孪生技术可以完美地复制现实世界.因此数字孪生当前最大的应用方向就是车辆的智能驾驶,即车辆漫游.在现实世界,昂贵的测试金额以及具有限制的实验场地让智能驾驶止步不前,而数字孪生的出现,提高了智能驾驶的开发能力.该文对车辆在虚拟校园的漫游为主要内容.首先利用C...     

基于数字孪生的Buck电路故障诊断方法

针对Buck电路故障诊断方法存在计算量大和准确率低等问题,提出了一种基于数字孪生的Buck电路故障诊断方法。首先,通过Matlab/Simulink软件平台建立Buck电路的数字孪生模型,并根据Buck电路元器件标称值设置数字孪生模型初始参数;然后,将采集的Buck电路输出电压信号及运行状态映射到数字孪生模型中,根据数字孪生模型与Buck电路的输出电压建立目标函数,并利用Levenberg-Marquart算法迭代优化目标函数,实现数字孪生模型的更新,最终实现Buck电路元器件参数估计;最后,比较数字孪生模型得到的参数估计值与Buck电路元器件标称值,若二者之差超过标称值20%,表明元器件失效,从而实现Buck电路故障诊断。实验结果表明,该方法对Buck电路元器件参数具有较高的估计精度与诊断可靠性。     

数字孪生驱动的汇流行星排故障预测研究综述

为了在第四次工业革命中抢占制高点,各国紧锣密鼓地进行着自己的信息化建设,数字孪生技术作为关键技术之一,可以实现物理世界与信息世界的交互,将该技术应用到装甲车辆汇流行星排的故障预测,可以实时预测车辆运行状态,有效降低了事故发生的概率,大大提高了车辆的安全性,对提高战斗力有重要意义;在综述数字孪生技术于故障预测研究方面的发展历程的基础上,针对装甲车辆汇流行星排实际工作过程中难以及时预测故障的问题,提出了4层数字孪生框架,即物理实体层、信息交互层、数据互动层和人机交互层,并阐述了每一层的具体功能要求,预期实现装甲车辆汇流行星排在发生故障前及时预警,从而达到提高设备使用寿命及驾驶安全性的目的 .     

四旋翼飞行器的数字孪生系统设计

随着四旋翼飞行器在工程实践中的应用越发广泛,对其控制系统的精确性、快速性、适应性等要求也不断提高。近些年的研究热点--数字孪生,正是借助数据和模型模拟物理实体在现实环境中的行为,通过对物理对象的精准数字化,可用于提高物理实体或系统的运行效率。将数字孪生技术引入四旋翼飞行器的控制系统,建立四旋翼飞行器的数字孪生系统体系架构。详细阐述该体系架构搭建所涉及的相关技术：四旋翼飞行器的数字孪生建模;以传感器技术与无线通讯技术为载体的数据采集与传输;本地数据库配合Hadoop技术进行大数据存储、挖掘。对实际的四旋翼飞行器进行了模型仿真与实地测试,验证了所设计的数字孪生系统的有效性,达到了四旋翼飞行器的运行过程透明化和利用孪生数据优化飞行控制与机身状态的效果。     

数字孪生驱动下微电网多智能体协调控制优化

传统微电网系统设备分时控制能力差,存在协同控制不足的问题。对此,提出采用思维进化算法优化多智能体控制系统。首先基于“源-网-荷-储”概念提出微电网多智能体模型,并优化目标环保成本与运维成本;然后在数据分析的基础上,通过历史光伏发电功率数据与当日气象数据,构建分布式“源”功率预测模型;最后采用思维进化算法对智能体种群调度策略的适应值进行趋同异化优化,迭代出最优种群调度策略。功率预测仿真结果表明,在类簇为3时,模型具有最高的预测精确性,较传统预测方法精度提升了5.6%;控制策略仿真结果表明,MEA算法的微电网协调控制决策优化后,提高多智能体协同控制能力,降低了环保成本与运维成本。     

继电保护及故障信息管理系统的设计

根据工程实际要求设计一种基于计算机网络技术的电网继电保护及故障信息管理系统,给出系统结构及系统各组成部分的设计实现,所设计的系统具有分层、分布、开放、易扩展的特点,能有效地解决电力故障诊断及保护中存在的功能复杂、跨地域、跨系统、接入设备种类多、数据和信息复杂、专业管理的特殊性、各单位管理的差异性等问题。     

基于数字孪生的三维电力管道系统

在电力行业,目前电厂对电力管道服役状态的监督管理仍然停留在由人工完成的“静态”阶段,存在掌控信息不全面和不及时的问题,无法满足安全生产的需要.传统的数字化软件操作繁琐、功能不足,且缺乏对管道运维信息的关注.针对以上问题,本文提出了数字孪生五维模型的三维电力管道系统设计.首先,采用草图造型和参数化方法进行管道系统的三维重建,快速实现虚拟实体的构建,直观展示系统的真实场景;然后,采用智能的管理技术,获取和维护管道的运行信息,评估与预测管道的安全状态,实现物理与虚拟信息的融合;最后,基于系统的应用框架进行系统设计,并实现了界面简洁和功能实用的系统原型.目前该系统已经在电厂试运行,初步结果显示该系统对电厂的运维和安全化管理起到了较好的效果.     

数字化保护装置自动测试系统

为了进一步提高数字化保护装置的自动化测试程度,在对现有测试软件研究的基础之上,从装置研发测试实际需求和原理出发,设计出一套能同时支持多台数字化装置的自动测试系统。该软件最大限度的继承现有自动测试软件优点,采用分布式体系结构和模块化设计思想,充分运用现有计算机软件及网络技术,实现多台装置闭环自动测试。实践证明,该软件在继电保护装置研发测试中的应用,能大大提高测试效率和测试的充分性,进一步保证装置的可靠性。     

基于多参信息量的智能变电站继电保护二次回路故障在线诊断

为确保智能变电站继电保护装置二次回路稳定性与可靠性,本文设计了基于多参信息量的继电保护二次回路故障在线监控与诊断系统。基于网络报文记录分析装置的功能特性,配置其与继电保护设备间链路关联性,获得二次回路核心报文数据信息,传输于调度端以综合分析,以获取SV、GOOSE网络链路实时状态与回路故障在线诊断方法策略。     

牵引变电所继电保护测试系统设计

根据牵引变电所继电保护系统的实际情况和测试要求,提出了一种利用工控机和PLC相结合的新设计方案,实现了继电器单体和整组的自动测试功能。详细地介绍了测试系统的软硬件设计,智能逻辑转换单元的构成,以及测试功能的实现过程。     

城市消防远程监控系统的设计

本文给出了城市消防远程监控系统的设计方案。依据本方案,在不改变建筑物原有火灾自动报警系统的前提下,加入了自动报警网络监控器,按照规定的协议,对各种火灾报警控制系统的报警信号进行转换并统一格式,有效避免了不同火灾报警系统相互独立,不能通信的问题,实现了对联网单位的火灾报警信息进行远程监控。     

铁路机车远程监测与故障诊断系统设计

传统的机车车载故障诊断装置在进行在线监测与车载诊断时存在实时性差、信息难以共享等不足,为此,利用车载嵌入式数据采集技术、GPRS无线传输技术、故障诊断专家系统、MQ传输技术及基于浏览器/服务器模式的客户端展现方式,设计实现一个铁路机车远程监测与诊断系统。应用结果表明,该系统性能稳定可靠,可为现代化机车管理和检修提供技术支撑。     

电力系统继电保护整定计算软件探析

介绍电力系统继电保护整定计算软件的相关问题,着重探讨了对该软件的改进措施.