数字孪生技术驱动下智慧图书馆场景化服务模式研究

智慧城市的建设和发展,离不开数字孪生技术的支持。智慧图书馆作为智慧城市建设的重要构成部分,进一步借助于数字孪生技术打造场景化服务模式,对于服务转型升级具有重要影响。本文基于数字孪生技术探讨了智慧图书馆的特征,就新技术驱动下的智慧图书馆体系架构展开分析,研究了智慧图书馆场景化服务模式,希冀借此为相关人员提供参考。     

基于数字孪生技术的智慧城区物联网自动化管理平台研究

自动化管理平台可以保证智慧城区物联网稳定运行,但是平台的功能和性能无法满足用户的要求,该文提出基于数字孪生技术的智慧城区物联网自动化管理平台研究。根据智慧城区物联网自动化管理平台架构,设计了信息通讯传输服务器,完成了平台的硬件设计;在平台的软件设计中,基于数字孪生技术,构建了智慧城区物联的动态性方程,利用智慧城区物联网连续丢包数与最大时滞性值之间的映射关系,设定智慧城区物联网信息的期望输出,结合智慧城区物联网服务信息质量管理算法设计,完成平台的软件设计,实现了智慧城区物联网的自动化管理。测试结果表明,文中平台的登录功能和操作功能满足用户要求,在降低平台丢包率的同时降低了时滞效应,保证智慧城区物联网稳定运行。     

在建大型水利工程数字孪生平台实践与思考

为整体提升在建水利工程智慧化管理能力，通过数字孪生平台建设，赋能建设期工程施工管理、运行期业务应用。在已建信息化系统的基础上，结合数字孪生水利工程建设要求和目标，构建引江济淮工程数字孪生平台总体架构。围绕数据底板、模型平台、知识平台 3 个方面，搭建真实、全面、准确的水利及水运多领域数据底板，为工程数字化映射、智能化应用提供准确的数据资源；搭建感知、预测、调度、控制、评价功能的模型平台，覆盖中长期、短期、实时多尺度调度需求，以及常规、应急多目标调度场景；搭建以方案库和专家经验库为主的知识平台，将静态、动态知识共同融入“四预”全流程；按照工程建设、运行调度、工程维护等管理业务需求，建设水资源调度、航运调度、工程安全监控等业务系统，为更加合理、有序地推进数字孪生水利工程后续建设提供思路。     

一种基于数字孪生的管控平台

针对我国光伏发电项目迅速扩容面临的可靠性问题,提出一种基于数字孪生的发电功率预测软件,解决缺少简单易用、精度好的预测方法的问题。研发数字孪生管控平台,将孪生模型与气象数字模型结合构建数字孪生体,包括数据采集、模拟仿真、算法预测、分析优化等功能模块,实现信息可视化管理。创新发电功率预测方法,提升系统稳定性,提高施工效率与质量水平。经天津市重点工程,武清区150MW和西青区120MW智能光伏项目实际应用,预测准确,具有很高实用性和推广价值。     

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。     

小清河流域数字孪生智慧平台设计与应用

针对水利工程管理和洪水灾害预防的关键问题,通过研究和应用数字孪生技术,提出一种基于数字孪生智慧平台的解决方案,旨在提高水利工程的管理效率和预防洪水灾害的能力。通过建立小清河流域的数字孪生模型,实现对流域实际工程场景的数字化建模和仿真。同时平台集成防洪“四预”体系,能提供准确的洪水预测和预警信息,有效应对洪水灾害。小清河流域数字孪生智慧平台的设计与应用可为洪水灾害预防和工程项目实施提供重要的技术支持和决策依据,有助于提高管理效率,减少灾害损失。     

基于数字孪生的跨营区数据融合应用研究

稿件智慧营区建设与之前的数字营区相比,主要区别在于对营区及相关系统多元化感知数据获取及融合处理.在解决单营区数据融合的基础上,要考虑跨营区多级协同营区的数据融合应用.结合智慧营区特征以及跨营区数据融合需求,给出基于数字孪生技术的数据融合架构设计,并提出有关数据融合应用构想.通过数字孪生技术提供底层技术支撑,力图取得营区数据融合信息模型赋能优势,通过建立物理/虚拟模型的数据融合模型和交互关系,确保跨营区的协同化运用,对未来跨营区数据融合应用具有一定的参考意义.     

数字孪生欧阳海灌区关键技术研究和应用

为破解灌区运行管理过程中普遍存在的水资源调配和防洪调度决策过度依赖经验、管理粗放等短板问题，为数字孪生灌区建设积累经验，本项目以欧阳海灌区渠首水库和右总干渠系为研究对象，探索实现水资源调配和防洪调度“四预”功能，通过水动力学模型和三维GIS模型共享网格技术和“需水-配水-调水”模型组合应用技术，搭建欧阳海灌区数据底板、模型库和知识库，形成数字孪生平台，开发水资源配置与调度、抗旱管理及防洪调度等系统，初步在欧阳海灌区实现水资源按需分配和精准调度。另外，该研究成果已在2022年湖南省干旱情况下保障了灌区中晚稻灌溉用水，同时也为2022年6月22日欧阳海水库发生最大入库洪峰的防洪调度提供了智能决策支撑。     

基于数字孪生的油气田一体化工作平台的探索与应用

数字孪生技术作为推动油田生产效率提升、助力企业降本增效、安全管理以及实现能源可持续发展的重要手段之一,已成为油气行业产业数字化转型的重点研究方向。目前,国内外已在油气藏、钻井、管道、平台、资产监管等多场景进行了技术探索,但由于各业务模型独立搭建,仍存在数据孤岛问题,并且虚实双向联动尚未实现,因此未真正发挥数字孪生的价值。针对现有技术应用的不足,本研究推出了一体化数字孪生平台,它通过一个中心（展示协同中心）和三个中台（数据、技术、业务中台）的技术架构实现资源共享、信息互联、协同管理。该平台已完成共享办公场景和可视化设备管理场景的应用研究,能够有效提高生产决策效率和设备使用效能,具备良好的推广和应用价值。     

区域多能源系统数字孪生应用平台构建

针对缺乏支撑区域多能源系统数字孪生动态规划、运行优化等上层应用接入、管理和运行的高性能平台的现状,考虑到数字孪生应用对通信效率、数据安全的要求,借助CloudPSS云仿真平台设计了包含基础层、应用层、业务层的安全、灵活、可扩展的数字孪生应用平台的软硬件;并以贵州红枫湖区域多能源系统为试点区域,介绍了包括建模仿真、数据通...     

基于数字孪生技术在发电行业应急调度方向应用研究

随着电力行业技术的快速发展,更多的发电形式出现在了我们的日常生活中。由于传统的调控措施已经无法满足现有的发电行业,研究将数字孪生技术应用到发电行业中,利用数字孪生技术中的多级仿真构建模型,对发电机变压器的温度、损耗进行分析。经过模拟实验,模型方法分别比传统方法低2.85 MVA和2.51 MVA。同时在主变压器和备用变压器热寿命损失中,模型方法分别比传统方法提升了72 min和44 min;在主变压器和备用变压器的综合负载损耗中,模型方法分别比传统方法降低了312 kW·h和139 kW·h。结果表明模型方法对变压器的温度、热寿命和综合负载损耗都具有较高的计算准确率,同时还能根据实际情况降低部分能耗,从而降低实际的运行成本,验证了模型方法具有较高的应用价值。     

基于数字孪生技术的自动化微电子生产线智能控制研究

以提升微电子生产质量,缩减生产周期,研究基于数字孪生技术的自动化微电子生产线智能控制方法。建立自动化微电子生产线智能控制框架,利用传感器采集生产线生产状态和运行信号数据,经数据预处理后,利用映射字典生成微电子生产线的三维虚拟模型,结合多范围生产数据获取生产线数字孪生体,孪生体根据遗传算法计算出最佳投料和工件调节的最佳组合方案,保证生产线瓶颈设备不会产生空闲状态和拥堵情况,达到生产线输出率最高,实现微电子生产线智能控制。实验表明：该方法可实现物理生产线数据到虚拟生产线的实时映射,实现虚实数据统一,可提高微电子生产质量,缩减生产周期,降低生产成本,促进现代工业智能化发展。     

基于数字孪生的卷烟制丝生产线设计的研究

在全球智能制造大背景下,提出一种基于数字孪生的卷烟制丝生产线智能化升级的设计方法,旨在于解决卷烟制丝生产过程中的一些痛点难点问题。参照数字孪生制造系统的标准框架,对制丝生产线各层级实体对象进行分析,提出为建立数字孪生体系需要对制丝生产线进行智能化升级的核心功能并做出相应设计。通过在制丝生产线一些典型场景的应用,来证明基于数字孪生的卷烟制丝生产线智能化升级的设计方法的可行性,同时希望通过发展数字孪生技术建立物理实体和数字孪生体之间从数化到共智的关系,为智能制造的发展提供一条不失为颇具前景的路径。     

数字孪生水利建设保障体系应用与思考

推进数字孪生水利建设是贯彻落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路和《数字中国建设整体布局规划》的明确要求,为保障数字孪生水利建设有力有序进行,亟须构建一套结构合理、系统全面的保障体系予以支撑。紧扣“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的总体要求,提出数字孪生水利建设保障体系,通过2022年水利部开展的数字孪生流域建设先行先试予以实践验证,对进一步做好数字孪生水利建设保障工作提出建议,为数字孪生水利建设全过程管理提供有力支撑。通过实践应用,有效保障数字孪生流域建设先行先试中期评估工作顺利完成,并形成一批可复制和可推广的应用案例,成效良好,可为有关单位开展先行先试或其他专项工作提供参考借鉴。     

基于数字孪生技术的图书馆空间再造研究

通过对数字孪生技术的图书馆空间再造的分析,提出了数字孪生图书馆的机制和空间再造的数字模式,并通过分析数字孪生技术在图书馆空间再造过程中的架构建设,提出数字孪生在图书馆空间再造的应用模式,提高图书馆的空间利用与满足用户的个性化需求.     

数字孪生技术使能智慧地下水

地下水作为流域水循环的重要部分，在稳定区域水资源、维系生态系统功能等方面扮演着非常重要的角色，为实现地下水“预报精准化、预警实时化、预演实景化、预案实地化”的目标，使能地下水智慧业务应用及管理，以数字孪生技术为核心，提出智慧地下水体系的概念。通过依托地下水数据底板、知识平台，构建地下水数值模型，分析研究区地下水数字流场，预测预报不同时期的地下水动态特征；通过制定分区分时段地下水水位水量控制阈值，建立地下水超采预警机制；通过对不同场景下的地下水动态过程进行预演，并结合实时监测数据，制定地下水应急场景下的预案。构建的具有“预报、预警、预演、预案”功能的智慧地下水体系，可为地下水的管理和科学研究工作提供技术支撑。     

基于数字孪生的物联网工业运维系统

现如今,物联网技术已经得到了长足的发展,以物联网技术为基础的各类应用充满于我们的生活。建立了一个基于数字孪生的物联网工业运维系统,该系统通过数字孪生技术将实际场景中的工业设备与虚拟场景进行了数字映射,将真实的物理场景的静态特征和动态特征同步在虚拟场景中,再通过逻辑脚本实现将孪生模型和由传感器获得的孪生数据进行联动。通过物联网技术、MQTT通信协议技术、数据库技术和前端界面技术实现了工业运维系统,维保人员无需实际到达实际现场便实现对工业设备进行可视化云巡线、云调试和云监控。