卫星通导遥技术在数字孪生流域建设应用潜力与初探

基于通信、导航、遥感(简称“通导遥”)卫星平台的信息采集和传输技术在数字孪生流域建设中具有重要作用,是支撑数字孪生流域高效水利感知网建设、高精度数据底板更新和高保真动态仿真模拟有效手段和重要途径。国内数字孪生流域研究与建设工作已经初见成效,但水利监测网仍然面临水利数据感知要素少、频次低和传输不及时等问题,难以满足物理流域的实时监控和高保真仿真模拟的需求。首先梳理了卫星通导遥技术在水利业务中的应用进展,分析了当前数字孪生水利平台建设面临的挑战;其次,结合卫星通导遥技术优势,提出卫星通导遥融合应用的数字孪生流域框架,设计基于卫星通导遥融合的新型水利信息系统,该系统主要包括空天地一体化水利感知网与宽窄带融合星地一体化水利通信网两个子系统,为数字孪生流域建设提供一体化全覆盖信息支撑;最后,结合吉林市数字孪生水库建设实践,开展了卫星通导遥融合的新型水利信息系统与数字孪生水利工程的应用初探,结果表明卫星通导遥融合应用可支撑数字孪生水库防洪“四预”实时感知和动态模拟。     

对智慧水利标准体系构建的思考

建设智慧水利是推动水利高质量发展、提升水治理体系和治理能力现代化的重要抓手,构建完善的智慧水利标准体系是建设智慧水利的关键环节和重要保障。分析了我国智慧水利标准体系建设的现状和存在的主要问题,探索了智慧水利标准体系建设的思路、方向和任务,初步构建了智慧水利标准体系框架,并对监测感知交互体系、通用数据库与数据管理、模型库及模型功能评价等关键问题进行了初步探讨,可为我国相关标准制修订提供决策参考。     

数字孪生水利工程背景下的大坝安全监测系统建设研究

工程安全监测作为大坝安全运行的基础,在运行管理过程中扮演着极其重要的角色,是工程运行安全评价的重要依据,越来越受到工程管理单位的重视。但目前国内多数已建水利工程安全监测领域暴露出数据获取能力薄弱、信息共享程度低、智能化应用不足等问题。随着数字孪生水利建设的不断深入推进,建设符合数字孪生要求的大坝安全监测系统成为多数水利工程运行管理单位亟需解决的难题。以百色水利枢纽工程为例,对照数字孪生水利工程建设有关要求,深入梳理百色水利枢纽工程安全监测工作现状,剖析存在问题,确定了大坝安全监测系统的建设原则,并从硬件、软件2个层面进行了研究探索,形成了大坝安全监测系统建设方案,为已建工程的数字孪生水利工程建设提供参考借鉴。     

铁力市北关灌区数字孪生灌区先行先试建设研究

数字孪生灌区建设是智慧水利建设的重要内容,是提升灌区建设管理水平的有效手段。文中通过铁力市北关灌区数字孪生灌区先行先试建设研究,推进灌区数字化、监控自动化、调度智能化建设,提高“四预”能力,形成可在全省推广、复制的数字孪生灌区建设成果。     

数字孪生技术在某水利枢纽工程的应用

2022年3月,水利部陆续颁发了《数字孪生水利工程建设技术导则（试行）》《水利业务“四预”基本技术要求（试行）》等多项针对数字孪生水利工程的标准规范及管理办法。同年12月,水利部办公厅再次下发了《水利部办公厅关于加强重大水利工程数字孪生项目设计的通知》,要求大型及重要的中型水库应按照数字孪生技术路线建设工程信息化系统。以某大型水利枢纽工程为例,通过数字孪生系统建设,为工程的运行、调度和决策提供支撑,为同类型水利工程数字孪生系统设计提供参考。     

基于GPS数据和压缩栅格算法的城市路网电子地图快速构建方法

路网电子地图对城市交通管理领域有重要的作用,但是地图服务机构提供的接口功能有限,商用地图一般价格高昂;而一些基于GPS数据的地图生成算法非常复杂、速度慢,在一些实际应用中受到限制,如区域地图即时更新、道路临时管制、应急路线规划等.为此提出一种直观、可扩展、操作灵活的城市道路地图构建方式.通过奥赛罗坐标化的方式,对单位栅格的表示方式进行重新设计,在改善栅格地图的拓扑表达能力、弥补栅格地图存储空间较大和处理时运算资源需求较多等弊端的同时,实现了地图的快速构建.文章以公共交通服务评估和路网韧性评价为例,展示了这一方法的应用潜力.     

变电运维误操作事故的预控措施

目前,变电站的运维维护已经成为我国电力工业发展的重要组成部分。针对目前运维维护中变电站误操作的情况,相关企业应积极采取措施,预防和处理运维事故。本文论述了变电站运维维护中误操作事故的原因及预防。     

谈变电二次设计过程中的细节问题

电力供应需求的加大,促使变电站的设计和运行工作的水平和技术要求不断提升。在电力系统运行中,变电站的运行承担着非常核心的作用,做好变电站的设计是确保电力系统正常运行和电力资源正常供应的重要前提条件,对于变电站的二次设计工作主要集中在电气二次设计环节中。结合实际进行分析,可知在变电二次设计的过程中需要重点关注电流互感器设计、继电保护装置设计、直流系统设计、母线电压切换设计几方面设计工作,采取针对性的问题处理措施,使得变电二次设计模式在应用效果上得到根本性的提升。     

基于信息物理融合的骨折复位机器人系统构建

针对骨折治疗中传统复位方法（手法复位、牵引复位、手术复位）存在的二次损伤、肌能失调、患肢僵硬、破坏血运及术后矫正动态性能差等问题,提出了一种人-机-物融合的信息物理系统（CPHS）用于指导机器人的复位动作。首先,从CPHS的数字孪生、信息感知、系统集成、手术流程、模拟复位等方面论证了并联机器人信息物理系统的构成,将机器人的高定位精度及可重复性与微创方法有效结合,从而指导医生完成仿真规划及术中监控等一系列操作;其次,根据临床骨折复位过程,在机器人操作下对5组不同骨折姿态的模拟骨折病例进行了复位实验;最后,计算出每组实验复位后的移位残余及角度误差,并与传统复位方法的相应数据进行对比。实验结果表明,CPHS骨折复位机器人相较于传统复位方法,在骨折复位过程和患者术后康复上均有着明显的优势。     

大零币匿名技术及追踪技术综述

近年来,依托于区块链技术的研究取得了重大突破且发展快速,各种数字货币正在不断兴起并涌入市场.大零币作为到目前为止区块链UTXO模型中隐私性最强的币种,其匿名技术除了为用户自身隐私提供了有力保障之外,同样具有很高的科研价值和广泛的应用前景.因此,为了规范数字货币的合法使用,探寻数字货币匿名技术更广泛的应用前景,各界学者也都在大零币匿名与反匿名技术方面进行了不同角度的研究.聚焦于大零币这一新型数字货币,首先介绍了大零币这一币种的大体框架;其次对大零币采用的匿名技术——zk-SNARKs和屏蔽池交易技术进行了梳理;然后总结并分析了目前各界学者在大零币追踪技术方面的研究;最后对大零币匿名技术和追踪技术的发展进行了展望.