以设备级数字孪生驱动电网管理探索

目前,场景数字孪生成熟度较高,但是性能数字孪生技术还处于初步阶段,设备级数字孪生作为性能数字孪生核心内容之一,在电网数字孪生建设中具有重要地位。在构建以新能源为主体的新型电力系统过程中,设备级数字孪生从电网管理辅助决策、驱动设备运维管理、设备资产管理和调度运行管理等方面驱动电网管理将成为重要探索。     

基于数字孪生的决策系统建模综述

随着计算机技术的兴起,利用计算机强大的计算能力进行决策系统建模,辅助人类生产生活决策,引起广泛关注。数字孪生将物理实体由物理空间映射到计算机中的信息空间,实现虚实交互反馈,在提升决策系统实时性、可视化等方面具有应用潜力。在对数字孪生和决策系统的定义、原理、发展、局限等进行概述的基础上,提出基于数字孪生的决策系统建模流程,并对孪生层、服务层建模流程进行重点设计,形成了基于数字孪生的决策系统建模方法论。按照具体服务应用场景,将基于数字孪生的决策模型划分为生产加工、调度规划以及管理维护三类,从算法流程、验证支撑、场景可视化等方面进行应用特点评价。最后,对基于数字孪生的决策系统的未来研究方向进行了展望,提出了提高模型鲁棒性、实现模型轻量化以及拓宽模型应用边界等建议。     

数字孪生系统在膨胀制冷系统上的应用

数字化时代,数字孪生系统在工业领域崭露头角,为提升生产效能注入新动力。以中海油首例数字孪生项目在膨胀制冷系统的成功应用为例,本文探讨数字孪生技术在解决工艺系统问题上的独特价值。从分析人为因素到研究手动操作的挑战,再到数字孪生系统的全面应用,揭示了其在优化工艺系统、提高经济效益和社会效益方面的卓越成果。通过挖掘数字孪生系统在某天然气处理装置的设计和实施过程,以及在提质增效方面取得的显著经济和社会效益,展望了数字孪生技术在工业领域推广应用的广阔前景。     

数字孪生技术在油气管道管理中的应用

随着互联网技术、人工智能技术的发展,数字孪生技术已逐渐应用到各行各业。文章对现有油气管道安全管理技术进行了总结,重点总结概述了数字孪生技术在油气管道管理中的应用,介绍了数字孪生技术在油气管道管理中的应用现状、发展趋势,提出了数字孪生技术在油气管道管理领域的发展建议。     

数字孪生技术助推电力设备降本增效

构建电力设备数字孪生系统架构,从电力设备建设、运维和退役三个阶段出发,探讨各个阶段应用数字孪生技术降本增效的可行性。数字孪生(Digital Twin,DT)的概念最早由美国密歇根大学Grieves教授在其产品生命周期管理课程上提出,后逐渐被应用到军工及航天器设计中。它是指借助数字化方法对物理世界的实体在虚拟世界构建一一映射的数字化模型。数字孪生兼容了当前新兴技术,包括云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能、区块链与5G通讯等,通过充分挖掘数据以发现更多经济及社会价值。     

数字孪生技术在引洮供水工程中的应用

为保证引洮供水工程能够实现数字化、智能化、网格化管理,文章围绕数字孪生体系,梳理引洮供水工程已有的信息化基础,分析其与数字孪生建设之间的差距,论述数字孪生建设内容和关键技术,提出对于数字底板、数据引擎、模型平台、知识库和业务智能应用的建设方案。为后续引调水工程数字孪生化提供科学参考依据。     

数字孪生太湖网络安全框架设计与实践

为进一步提升数字孪生太湖网络安全防护水平,推动当前安全防御模式从静态的被动防御向主动防御转变,文章从安全数据采集、安全大数据平台、安全服务层、安全应用层4个方面构建完善的数字孪生太湖网络安全架构,依托人工智能强化学习技术、流量分析与数据还原技术、高级威胁监测技术、可视化关联分析技术、威胁情报生成技术等网络安全关键技术,实现了数字孪生太湖的可信威胁情报获取、可视化关联分析、基于人工智能的异常监测,建立了风险感知、事件分析、智能处置的主动防御体系,数字孪生太湖整体安全态势分析效率及主动防御能力显著提升,重要信息系统防护均未失陷,验证了数字孪生太湖网络安全框架的适应性。     

下坂地水利枢纽数字孪生顶层规划探析

为促进下坂地水利枢纽工程数字孪生建设,基于下坂地水利枢纽概况,在分析工程信息化现状和存在问题的基础上,按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求,采用信息网络和数字孪生技术,对下坂地水利枢纽数字孪生建设方案、目标、总体框架、系统应用架构和建设内容进行了顶层规划,提出分两期建设通信网络、监测网络、应用系统等,为提升下坂地水利枢纽工程管理现代化提供了科学依据。     

数字孪生小浪底项目建设及应用

作为我国建设规模最大的数字孪生水利工程项目,“数字孪生小浪底”项目的建设及应用,可大大提升小浪底水利枢纽工程的精细化管控水平,保障工程安全平稳运行,具有显著的社会效益、经济效益和生态效益。今年初,作为全国首批11个先行先试重点数字孪生水利工程之一,“数字孪生小浪底”项目被水利部评选为全国水利数字孪生项目优秀应用案例。该项目是我国国内建设规模最大的数字孪生水利工程项目,以黄河勘测规划设计研究院有限公司、中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司(以下简称“成都院”)和黄河水利科学研究院组成联合体的形式开展设计施工。     

数字孪生黄河建设之数据底板“缺陷”

“十四五”期间要构建具有“四预”功能的数字孪生黄河。让黄河成为造福人民的幸福河,需要科学完善的管理体制机制、法律法规、技术标准等多要素有机驱动。物理黄河是数字孪生黄河建设的基础,也是数字孪生黄河的数据底板。历史文献、报刊、网页、图书尤其是教科书等载体中有关黄河的记载与讲解,存在较多矛盾或错误数据。建议“充分发挥水利部黄河水利委员会作用”,加强黄河教材建设,规范宣讲黄河知识,保护传承黄河文化,推动黄河流域生态保护和高质量发展。     

基于数字孪生模型的设备故障诊断技术

提出了一种基于数字孪生模型的设备故障诊断技术,利用设备数据的本征特征,识别设备的故障状态。基于数字孪生模型的故障诊断技术主要包括物理实体、虚拟实体、孪生数据和服务模块,分别对应于物理层、模型层、数据层和系统服务层。通过Unity3D物理实体与虚拟模型的双向实时交互,搭建数字孪生模型,OPCUA协议使物理实体、虚拟仿真和服务模块之间的数据集成与融合,能够对设备状态可视化监测与故障诊断。     

可视化场景中的GIS引擎与游戏引擎的融合技术实践

为支撑数字孪生工程建设过程中水利业务对不同维度、不同精细度场景的需要,文中提出一种基于GIS引擎与游戏引擎结合的方式而构建可视化场景的方案,即利用不同场景的调用接口及场景转换矩阵,实现不同引擎下的不同维度的可视化场景切换。研究为业务应用提供了多维多时空的可视化场景,也为数字孪生引擎建设提供了空间分析、三维渲染、特效处理等功能,支撑数字孪生工程的可视化预演,并将预报、预警、预案结果进行三维可视化呈现。     

基于数字孪生技术的设备全生命周期管理

随着“工业4.0”“智能制造”等概念规划的提出以及大数据、人工智能等高新技术的普及,工业领域制造行业呈现高度信息化、自动化趋势,生产过程和生产模式逐步智能化、一体化。传统生产模式下通过实际生产过程获得的数据进行指标测量并制定决策的方式,已经不再能够满足当下制造企业对多单元复杂生产系统的管控需要,因此,面向制造企业全生命周期的数字孪生成为制造企业转型升级的新突破点、成为智能制造领域的新兴研究热点。文章通过与传统仿真技术进行横向对比,系统分析基于大数据、人工智能、虚拟现实等的数字孪生技术内涵以及其与传统仿真技术存在的关联和异同,重点分析面向制造企业全生命周期、针对制造企业多单元复杂生产系统智能运行和维护的数字孪生的优势和具体应用方式,阐述数字孪生对实现企业设备全生命周期管理的可行性,并展望其未来的发展趋势和方向。     

汽车工业数字孪生典型场景应用研究

从整体模块化、实体虚拟化、建模数字化、模拟智能化等方面，梳理总结了数字孪生技术在汽车工业场景中的应用价值。面向汽车生产制造过程，选择生产启动、生产计划、PBS缓存区调度、整车合拼等典型场景或工位，从场景概述、价值分析、可行性分析、实现前提、实现步骤等维度进行详细阐述，明确实施路线和实施内容。围绕生产和物流、安全和管理两个方向，分别阐述汽车工业数字孪生技术能够支撑解决的主要实际问题。     

BIM与智能建造的关系

<正>随着建筑业数字化改革的推进，我们正迈入数字孪生时代，而真正实现建筑物数字孪生的智能建造，其基础前提是建造对象和建造过程的高度数字化，这样一个过程唯有依托于BIM建立数据模型才能实现，真正达到智能建造或智慧运维。BIM与智能建造的关系建筑业作为我国国民经济的支柱产业，在国家建设中发挥了重要作用。当前，在全球新一轮科技革命和产业变革中，作为传统行业，     

3D建模在企业设备管理中的应用

现代企业设备管理中为了更加清晰全局地掌握设备状态,在设备设计、制造、从业人员培训、设备健康监测、设备数字孪生等多方面应用到设备3D建模技术。3D建模改善设备运维管理的展现形式,并赋予设备管理场景直观的特点。     

数字赋能让电建发展再升级

<正>电力建设数智化发展论坛5G、大数据、工业互联网、人工智能等数字技术正深刻改变着企业生产方式和组织模式，赋能传统产业转型升级。在此背景下，我国电力系统数智化建设按下“快进键”，企业纷纷加快数字赋能，支撑高质量发展。孪生电网“一张图”、超级快充“一秒一公里”、电厂装上了“千里眼”……数字技术的引入，给能源电力行业带来深远变革。5G、大数据、工业互联网、人工智能等数字技术正深刻改变着企业生产方式和组织模式，赋能传统产业转型升级。在此背景下，国家能源局推出了《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》，明确指出“以数字化智能化电网支撑新型电力系统”等目标，我国电力系统数智化建设按下“快进键”。     

巴彦高勒煤矿选煤厂智能化建设实践

选煤厂是煤炭生产的重要组成部分。针对巴彦高勒煤矿选煤厂现场存在的自动化程度低、生产情况复杂、人员工效低、智能化赋能不足等问题，采用人工智能、数字孪生、智能控制等先进技术，从生产管理系统、生产控制系统、生产辅助系统三方面进行了智能化升级建设。     

数字孪生技术在水利设备全生命周期管理中的应用

液压启闭机在水利工程中主要用于控制闸门的开启和关闭,以上海某泵站液压启闭系统为例,通过对数字孪生技术在状态监测、健康评估、故障推演、预测预警中的应用分析,探讨水利工程设备全生命周期的智慧管理。     

基于数字孪生的船机电装备信息动态匹配模型研究

数字孪生技术是一种船机电装备信息与物理资源整合、共享和使用的高效组织方法。船机电装备保障信息与物理资源的分层嵌套、异构庞杂、种类繁多,使得交互式电子手册用户当前操作请求面临信息选取的盲目性与数据冗余问题。构建船机电装备数字孪生的船舶装备保障架构,设计了装备信息与操作人员混合匹配网络模型,并提出一种用户动态需求驱动的信息智能匹配方法。船用机电装备信息保障案例仿真实验表明,与静态的分级点选方式下的定向扩散方案比较,该方法的信息获取效率提升了59.5%。