基于数字孪生技术的智能生产线设计与调试

分析了数字孪生技术的优势,基于西门子NX MCD平台,综合运用电气、机械、自动化专业知识,从生产线的机械模型开始,在数字化设计环境中进行物理学建模、运动学建模、电气行为建模,最终建立完整的生产线数字孪生模型,并实现与控制系统的联动联调。     

数字孪生技术架构及在输变电设备运维中的应用

目前数字孪生技术已在电网中得到了广泛应用,为保证电网的安全平稳运行提供了新的思路和方法。基于数字孪生技术的概念和体系架构,对数字孪生电网的内涵及层次进行了介绍,对数字孪生技术在输变电设备状态评估中的应用以及关键技术进行了分析。最后对数字电网的发展前景作了展望。     

基于数字孪生的桥梁拆除多维模型

进入经济发展的新时代,许多老旧桥梁的安全性、适用性及耐久性等各项功能均难以满足现代城市交通发展的新需求,亟需拆除重建。为了安全、快速、经济的实现桥梁拆除,提出一种基于数字孪生的桥梁智能拆除方法,该方法基于数字孪生理论和数字孪生五维模型,综合运用云计算、大数据、人工智能、物联网等关键技术和BIM(Building Information Modeling)模型构建了基于数字孪生的桥梁智能拆除方法框架。通过数据共享、信息可视化、智能分析决策等手段,提高安全预警水平,增强决策能力,为桥梁拆除行业向信息化、智能化转型提供了支持。     

基于数字孪生的基础模搬运监控研究

摘 要：针对工业雷管生产过程中基础模搬运监控实时性差和缺乏可视化效果的问题,本文参考数字孪生五维 模型,提出一种基于数字孪生的基础模搬运监控系统架构;在此基础上以搬运机器人为例,结合机器人驱动控 制原理,介绍系统工作流程;最后,以某工业雷管基础模搬运线为应用对象,设计构建了工业雷管基础模搬运 线三维可视化监控模型,实现了搬运方案验证和运行状态实时监控,验证了所提架构的有效性,为基础模搬运 线高透明度监控的实现提供了参考。     

基于数字孪生的装配式钢节点混凝土框架结构建造技术

与传统现浇框架结构相比,装配式钢节点混凝土框架结构建造速度更快,但框架钢连接节点处存在应力突变,因此,有必要采用基于数字孪生的手段监测该实际工程结构的施工过程,以获得钢节点对结构性能的影响。基于BIM、有限元和传感器等技术搭建了基于数字孪生的新型装配式钢节点混凝土框架结构的智能建造框架,从物理数据收集、虚拟模型建立、模型信息交互3个方面提出基于数字孪生的建筑结构智能建造实现方法。在新型装配式钢节点混凝土框架实际工程建造阶段,采用传感器技术实现工程中关键点数据的实时监测,并将其与BIM和有限元数据进行比较,进一步调整与修正物理模型中的框架结构受力情况,最终实现装配式钢节点混凝土框架数字孪生模型的建立和应用。研究表明,该数字孪生模型能有效对新型装配式钢节点混凝土框架结构进行实时监测,实现基于传感器网络和时空参数分析的危险点预测,有效减少资源消耗,为该结构的应用提供有效数据信息。     

基于数字孪生的机身对接精度优化控制方法

针对传统对接方法在缺少现场实测数据支持下的被动调整问题,提出基于数字孪生的机身对接精度优化控制方法.基于数字孪生虚实结合技术,研究机身对接工艺优化反馈控制技术.搭建融合冗余控制算法和工艺优化策略的数字孪生系统,明确了基于现场实测数据的测量-优化-反馈精度优化流程.基于有限状态机理论,精准重建数字孪生模型,实现对接过程的监控和精度预测,根据同轴度评价指标完成工艺参数二次设计,将优化后的工艺参数重新下发至物理现场、控制现场进行对接.对接位姿偏差对比结果表明：对接精度优化控制方法将机身筒段位置偏差降低了60.03%,姿态偏差降低了53.94%.     

基于数字孪生的航班保障预警系统

传统机场场面滑行冲突检测主要依靠管制员目视判断冲突风险,随着航空运输量的增长,依靠人工判断方式的短板日益突出,急需一种降低人工依赖的冲突判定方法。目前大多数冲突模型存在模型与场面真实情况交互不及时等问题;因此本文提出一种基于数字孪生的机场场面滑行冲突预测模型,该模型通过物理系统与孪生系统数据交互从而及时对场面冲突进行预测。进一步,考虑孪生系统时延要求,基于4G、5G和AeroMACS(aeronautical mobile airport communications system)等机场场面主流的通信方式,进行了时延建模与分析。仿真结果表明,该模型能预测各冲突类型中航空器到达最小安全距离的时间,并在5G和AeroMACS组网条件下满足典型业务时延（0.5~20 ms）,可为机场场面系统的网联化与智能化发展提供技术参考。

     

数字孪生技术的应用及进展

数字孪生技术是以各行业中日益增长的数据库存为基础,结合各行业的数字手段,构建物理实体在虚拟空间中的孪生体模型,并基于模型结合虚拟空间技术对物理空间发展做出指导性预测。首先介绍了数字孪生技术的起源,以及数字孪生技术的分层理念和关键技术,并对国内外各行业的基于数字孪生技术的具体应用进行了分析,归纳了数字孪生技术出现的原因和能够解决的问题;然后结合现有研究成果,分析了该技术目前存在的困境,并对其未来发展趋势进行了展望。     

异构服务器智能运维管理技术设计与实现

随着大数据、云计算、人工智能等新技术的发展及国产化项目的推进,当前数据中心机房服务器的数量越来越多,种类也越来越复杂,如何对这些异构服务器资源进行统一运维管理是当前数据中心机房运维管理部门亟待解决的问题。提出一种基于异构服务器的统一运维管理设计思路,结合当前数据中心异构服务器的智能化运维管理需求,采用IPMI与BMC技术通过智能运维管理平台对异构服务器资源进行监控和管理,把不同厂商和架构的服务器通过智能运维管理平台进行统一纳管,全方位、细颗粒地监控整个机房服务器资源,提高运维管理效率,降低机房管理成本。     

基于决策树的智能变电站运维专家系统规则提取方法

针对智能变电站运维专家系统存在规则制定严重依赖人类专家与规则扩充困难的问题,提出一种基于决策树算法的智能变电站专家系统规则提取方法。该方法利用决策树的归纳学习能力,在变电站运行规程实例中通过自动学习可提取得到专家系统的运维规则。专家系统利用提取出的规则,可对任意智能站进行合理推导得到完整运行规程,也可将规则用于智能变电站在线辅助运维。最后,基于运行规程实例,将提取出的规则应用于某500 kV实际智能变电站,仿真结果验证了提取过程的高效、以及规则的通用性、准确性、全面性。     

基于多目标智能加权灰靶理论的电力变压器状态维修决策

针对电力变压器状态信息"部分已知,部分未知"的灰色不确定性,提出基于多目标智能加权灰靶理论的变压器状态维修决策模型.根据变压器目前的维修情况,确立灰局势向量,结合对策集的计算有效确定维修决策.实例分析结果表明该状态维修决策方法具有可行性.     

基于总线控制技术的智能场馆管控一体化系统

基于总线控制技术开发了智能场馆管控一体化系统，文中介绍了系统的特点与构成，阐述了管理控制中心系统、网络监控子系统、门禁与监控一体化系统、停车场与门禁一体化系统以及内部局域网与Internet的接口等各子系统的基本结构与系统框架．     

智能数字控制器在空调系统节能中的应用

空调的用量愈大,消耗电力愈多,直接造成城市供电不足和限电问题,文章介绍智能数字控制器及其在空调系统中的应用,保证提供舒适环境的前提下,让空调系统有效率的运转,达到节能的目的。     

基于XGBoost的隧道掘进机操作参数智能决策系统设计

为了实现隧道施工的同质化,提出基于极端梯度提升算法（XGBoost）预测模型的隧道掘进机（TBM）操作参数的智能决策方法. 定义场操作系数指数（FOI）作为替代传统场切深指数（FPI）的围岩级别特征参数,使用XGBoost算法建立预测模型以实现对FOI的预测,对围岩级别进行预测、判断. 通过对优秀司机在特定FOI下TBM操作参数的选择,建立专家模型实现FOI与特定TBM操作参数的关联,实现TBM操作参数的智能决策. 使用引松工程的现场数据进行对比实验,结果表明,设计的TBM操作参数的智能决策系统能够实现对优秀的TBM司机操作参数决策的复现,相比于以FPI为特征参数的传统智能决策系统,新系统的推进速度和刀盘转速两部分的平均相对误差分别下降8.84 %和7.97 %.     

Research development of digital maintenance and management system for long-span cable-stayed bridges

Digital cable-stayed bridge maintenance and management system (DCBMS) was developed for the need of maintenance and management of long-span cable-stayed bridges. In this paper, the major functions and theoretical application of eight modules were systematically stated with the background of Harbin Songhua River cable-stayed bridge, which include data management module, inspection and measurement module, assessment module, finite element analysis module, disease diagnosis and prediction module, maintenance module, query module and help module. By analyzing and calculating the data from manual inspection database, basic database and health monitoring subsystem, DCBMS can accomplish the functions like life prediction, disease diagnosis, comprehensive assessment, maintenance and management of bridges. Therefore, the maintenance and management of long-span cable-stayed bridges can be made digital, professional and scientific. By running this system, a real-time and specific technical guidance can be provided for the maintainers and managers of long-span cable-stayed bridges.     

智能传真服务器系统的设计与实现

通过分析目前传真存在的问题,提出了一种实现智能传真服务器的方法。它支持网络用户通过邮件或客户端发送传真,通过结合软交换技术,可实现远程传真自动发送和接收,达到传真发送的办公自动化。     

智能变电站二次系统运维管理模式探索与实践

从验收管理、缺陷管理、风险管控三个方面对智能变电站二次系统运维管理模式进行了探索并取得实践经验。     

数字版权管理系统中打包加密与认证机制的设计与实现

针对DRM特点,将加密使用的密钥ID和密钥种子放入数据库中,通过数据库来管理密钥种子和密钥ID.对媒体文件的使用者进行普通的用户登录认证;在后台进行设计并实现对媒体文件内容及权限的认证,动态生成证书,发放证书来解密播放媒体文件.设计基于微软DRM7 SDK,WMFormat9 Series SDK具有对媒体文件的打包加密功能的打包器.实现基于微软DRM框架下的具有版权管理功能的点播系统中的打包加密以及认证服务.