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数字孪生与平行系统:发展现状、对比及展望 被引量:177
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作者 杨林瑶 陈思远 +2 位作者 王晓 张俊 王成红 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期2001-2031,共31页
随着物联网、大数据、人工智能(Artificial intelligence, AI)等技术的发展,针对促进新一代信息技术与制造业深度融合、实现制造物理世界与信息世界交互与共融的需要,数字孪生和平行系统技术成为智能制造和复杂系统管理与控制领域研究... 随着物联网、大数据、人工智能(Artificial intelligence, AI)等技术的发展,针对促进新一代信息技术与制造业深度融合、实现制造物理世界与信息世界交互与共融的需要,数字孪生和平行系统技术成为智能制造和复杂系统管理与控制领域研究的热点.本文对数字孪生和平行系统技术的基本概念、技术内涵、相关应用等进行了研究与总结,对比了两者之间的异同,并分析了两者的发展趋势,预期能够给复杂系统管理与控制领域的研究人员提供一定的参考和借鉴. 展开更多
关键词 数字孪生 平行系统 复杂系统管理与控制 人工智能 虚实交互
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5G+智能技术:构筑“智能+”时代的智能教育新生态系统 被引量:145
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作者 兰国帅 郭倩 +3 位作者 魏家财 杨喜玲 于亚萌 陈静静 《远程教育杂志》 CSSCI 北大核心 2019年第3期3-16,共14页
移动通信技术的快速发展,加速了5G移动通信技术的发展进程,5G将全面影响人们的工作、生活和学习。因此,探讨5G赋能智能技术将给智能教育生态系统带来何种机遇和挑战,以及反思如何应对挑战,创新并实现智能教育的可能路径,显得尤为重要。5... 移动通信技术的快速发展,加速了5G移动通信技术的发展进程,5G将全面影响人们的工作、生活和学习。因此,探讨5G赋能智能技术将给智能教育生态系统带来何种机遇和挑战,以及反思如何应对挑战,创新并实现智能教育的可能路径,显得尤为重要。5G赋能智能技术必将构筑以"人工智能服务教育"为指导理念,以"5G+人工智能技术"为实现基础,以智能校园、基于大数据智能的学习空间平台、智能虚拟助理、立体综合智能教学场等"人工智能+教育"应用形态为支撑,利用高速发展中的5G移动互联技术、物联网技术、云计算技术、混合现实技术、区块链技术、分析技术等智能技术,旨在打造以"学习者为中心"的智能化教育环境,加快推动人工智能在教学、管理、资源建设等全流程应用,通过以智能、快速、全面的教育分析系统为手段,进而推动人才培养模式的改革,促进学习方式、教学方法和教育模式的创新变革,为学生、教师和各级教育管理者提供适合、精准、便捷、人性化的优质教育服务,形成包含交互式学习、智能学习的"网络化、融合化、数字化、智能化"的新生态系统。在此过程中,5G将助力移动学习更加"学习泛在化"、人工智能更趋"教育智能化"、混合现实更具"情景真实化"、区块链更具"学习安全化"、虚拟助理更具"服务人性化"、学习空间更具"学习交互化"、学习分析更趋"分析智能化"、混合学习更加"学习高效化"、学习者数字流畅性更具"高水平化"和测量学习更具"测评精准化"。 展开更多
关键词 5G 智能技术 智能教育 智能生态 5G+AI 数字孪生 虚拟现实 区块链
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数字孪生应用及安全发展综述 被引量:101
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作者 李欣 刘秀 万欣欣 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期385-392,共8页
数字孪生以数字化的形式对生产的全过程进行动态仿真实现,覆盖了产品的全生命周期和全价值链,对推动智能制造等领域发展具有重要意义。概述数字孪生概念的起源、梳理技术发展历程和相关技术体系;简述数字孪生技术在智能制造产品生命周... 数字孪生以数字化的形式对生产的全过程进行动态仿真实现,覆盖了产品的全生命周期和全价值链,对推动智能制造等领域发展具有重要意义。概述数字孪生概念的起源、梳理技术发展历程和相关技术体系;简述数字孪生技术在智能制造产品生命周期、生产生命周期的应用,并总结分析了其在智慧城市建设方面的主要应用特点。以智能制造和智慧城市发展为例,分析了相关应用面临的主要网络安全风险和挑战,并尝试给出了数字孪生技术的网络安全保障方案,为推动数字孪生技术和应用的安全发展提供参考。 展开更多
关键词 数字孪生 仿真 智能制造 智慧城市 网络安全
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能源互联网数字孪生系统框架设计及应用展望 被引量:93
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作者 蒲天骄 陈盛 +2 位作者 赵琦 王新迎 张东霞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期2012-2028,共17页
能源革命和数字革命共同推动我国智能电网向能源互联网转型升级。能源互联网具备多能流相互耦合、信息物理融合等复杂特性,传统基于机理物理模型的方法难以满足其监测分析及优化运行的要求。数字孪生技术利用传感器、物联网、虚拟现实... 能源革命和数字革命共同推动我国智能电网向能源互联网转型升级。能源互联网具备多能流相互耦合、信息物理融合等复杂特性,传统基于机理物理模型的方法难以满足其监测分析及优化运行的要求。数字孪生技术利用传感器、物联网、虚拟现实、人工智能等数字技术对真实世界中物理实体和智能实体对象的特征、行为、形成过程和性能等进行描述和建模,是实现能源互联网实时感知、运行优化及自主进化的理想途径之一。该文主要从数字孪生及能源互联网两方面总结技术研究现状,提出了能源互联网数字孪生系统的总体框架及技术路线,分析了典型应用在具体实施过程中需突破的关键问题及技术,并进行了总结与展望。 展开更多
关键词 数字孪生 能源互联网 框架设计 智能应用
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虚实共生:数字孪生(DT)技术及其教育应用前瞻——兼论泛在智慧学习空间的重构 被引量:82
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作者 褚乐阳 陈卫东 +3 位作者 谭悦 郑思思 徐铷忆 徐浩然 《远程教育杂志》 CSSCI 北大核心 2019年第5期3-12,共10页
智能经济的出现,是人类社会的一场颠覆性变革,当下的教育领域已逐渐成为虚拟与现实实时交互与融合的实践领域。数字孪生(Digital Twin)具有虚实共生、高虚拟仿真、高实时交互和深度洞见等技术特性,其应用走向也从工业领域延伸和拓展到... 智能经济的出现,是人类社会的一场颠覆性变革,当下的教育领域已逐渐成为虚拟与现实实时交互与融合的实践领域。数字孪生(Digital Twin)具有虚实共生、高虚拟仿真、高实时交互和深度洞见等技术特性,其应用走向也从工业领域延伸和拓展到教育等领域。数字孪生在教育领域的应用主要体现在:作为故障预测及健康管理工具改善教学设施管理效果,作为能耗管理工具实现绿色校园,作为“孪生车间”赋能职业教育,作为可视化工具助力STEM教育、创客与创新教育;作为历史数据收集、分析平台优化教学评估,作为远程教育平台推动教育公平;作为文化遗产再现手段促进文化、历史教育;以及作为沟通平台连接正式及非正式学习等。随着数字孪生课堂、数字孪生校园的出现和应用,将进一步推进智能技术对教育的变革,弥合虚拟与现实世界之间的界限,创设智能、人性、全纳的泛在智慧学习空间,完善对学习者的个性化学习支持和促进学习者的认知、技能、情感和身心的全面发展。 展开更多
关键词 数字孪生 虚实共生 智能经济 智能教育 学习空间 教育应用
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图书馆元宇宙:是什么、为什么和怎么做? 被引量:75
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作者 刘炜 祝蕊 单蓉蓉 《图书馆论坛》 CSSCI 北大核心 2022年第7期7-17,共11页
元宇宙的爆发让图书馆人兴奋不已,但普遍面临诸多困惑,包括:究竟什么是元宇宙?元宇宙与图书馆有什么关系?元宇宙是否与过去的许多新技术概念一样,只能给图书馆带来专业刊物上的文字狂欢,而并不能真正对事业有所助益?为此,文章介绍元宇... 元宇宙的爆发让图书馆人兴奋不已,但普遍面临诸多困惑,包括:究竟什么是元宇宙?元宇宙与图书馆有什么关系?元宇宙是否与过去的许多新技术概念一样,只能给图书馆带来专业刊物上的文字狂欢,而并不能真正对事业有所助益?为此,文章介绍元宇宙概念,厘清元宇宙的内在逻辑和技术基础,阐释元宇宙的由来、定义、本质和困境;从虚拟世界与真实世界的关系、本我与环境的关系两个维度探讨增强共生、镜像孪生、虚拟原生和异宇再生4种元宇宙类型的特点、功能和应用;分析图书馆如何建设元宇宙,有哪些可能的元宇宙应用;介绍上海图书馆信息化建设中的“红色骑行”“家族迁徙”“NFT读者证”“古籍区块链”等元宇宙项目。文章认为,元宇宙概念与图书馆有天然联系;作为互联网的又一次革命,元宇宙使人类古老的梦想得以具象化和易于实现;Web3.0正在为元宇宙提供技术基础,将影响到包括图书馆在内的所有行业;要全面认识元宇宙,需要具有“元宇宙思维”;未来的图书馆有望成为崭新的元宇宙平台,图书馆界需要全面了解元宇宙,抓住智慧图书馆建设契机,布局元宇宙建设蓝图。 展开更多
关键词 元宇宙 图书馆未来 区块链 虚拟现实 增强现实 数字孪生
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面向能源互联网数字孪生的电力物联网关键技术及展望 被引量:73
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作者 赵鹏 蒲天骄 +1 位作者 王新迎 韩笑 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期447-457,共11页
随着“碳达峰、碳中和”目标与以新能源为主体的新型电力系统的提出,能源技术与数字技术进一步深度融合,电网加速向能源互联网演进。构建能源互联网及其数字孪生系统对电力物联网技术提出了更高要求,也极大拓展了电力物联网的内涵和外... 随着“碳达峰、碳中和”目标与以新能源为主体的新型电力系统的提出,能源技术与数字技术进一步深度融合,电网加速向能源互联网演进。构建能源互联网及其数字孪生系统对电力物联网技术提出了更高要求,也极大拓展了电力物联网的内涵和外延。该文主要围绕如何构建面向能源互联网数字孪生系统的电力物联网,分析其面临的两大科学问题:物理数字融合建模与电网资源协同互动,提出电力物联网体系架构和安全防御机制,研究“端-边-管-云-智”等多层级的关键支撑技术,包括精准感知与高效通信、高并发接入与海量数据管理、融合建模与趋优进化等技术,最后从设备、电网与用户三方面展望电力物联网支撑下的电网业务智能化典型应用。 展开更多
关键词 能源互联网 数字孪生 电力物联网 架构设计 感知网络 物联平台 智能应用
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交通强国背景下智慧交通发展趋势展望 被引量:69
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作者 伍朝辉 武晓博 王亮 《交通运输研究》 2019年第4期26-36,共11页
交通强国建设是新时代做好交通工作的总抓手。“人民满意、保障有力、世界前列”的交通强国建设,对智慧交通的发展提出了新的要求。为更好地对接《交通强国建设纲要》,明确智慧交通发展方向,在进一步理解把握交通强国建设要求的基础上,... 交通强国建设是新时代做好交通工作的总抓手。“人民满意、保障有力、世界前列”的交通强国建设,对智慧交通的发展提出了新的要求。为更好地对接《交通强国建设纲要》,明确智慧交通发展方向,在进一步理解把握交通强国建设要求的基础上,研究智慧交通的技术、业务及效果特征变化;对支撑智慧交通的大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新技术的发展趋势进行综述,分析并指出新兴技术与智慧交通行业需求深度融合的发展趋势;结合研究团队的技术积累和研究方向,介绍了建筑信息建模、虚拟现实、数字孪生、人工智能等信息新技术在智慧交通中的应用探索;对交通强国背景下智慧交通的发展趋势进行展望。研究指出,新时代智慧交通的发展应强化前沿关键科技研发,打造富有活力的交通科技创新体系,推动交通发展由依靠传统要素驱动向更加注重创新驱动转变,全面支撑交通强国建设。 展开更多
关键词 交通强国 以人为本 可视化 可预测 数字孪生 智慧交通
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新型电力系统背景下的输变电数字化转型 被引量:64
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作者 江秀臣 许永鹏 +3 位作者 李曜丞 狄凌芳 刘亚东 盛戈皞 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期1-10,共10页
由于我国独特的新能源分布特性,新能源丰富地区与高负荷地区相关性低。电网企业通过加大高压输变电工程建设,将新能源产生的清洁电力向高负荷地区输送,可以有效缓解供需矛盾。因此,电网企业为保证以新能源为主体的新型电力系统的可靠运... 由于我国独特的新能源分布特性,新能源丰富地区与高负荷地区相关性低。电网企业通过加大高压输变电工程建设,将新能源产生的清洁电力向高负荷地区输送,可以有效缓解供需矛盾。因此,电网企业为保证以新能源为主体的新型电力系统的可靠运行,提高输变电设备的缺陷预警水平,对输变电的数字化转型需求迫切。为此首先介绍新能源为主体的新型电力系统和输变电数字化转型特点及发展方向;然后以变电站(换流站)、架空输电线路、电缆隧道、气体绝缘金属封闭输电线路(gas-insulated transmission line,GIL)管廊等场景进行数字化具体分析;最后,探讨现阶段影响输变电数字化转型的关键技术,即芯片化多物理量融合集成的精准感知技术、多源时空数据耦合的缺陷智能识别技术和高保真动态多维数字孪生的状态异常预警技术,并对未来输变电数字化转型进行了展望。 展开更多
关键词 新型电力系统 输变电 数字化转型 数字孪生 异常预警
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图书馆与元宇宙理论融合:内涵特征、体系结构与发展趋势 被引量:63
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作者 张兴旺 毕语馨 郑聪 《图书与情报》 CSSCI 北大核心 2021年第6期81-89,共9页
元宇宙是当前互联网领域最炙手可热的焦点话题,为未来图书馆的建设和发展提供了启发式的理论、方法与技术。文章探讨了图书馆与元宇宙理论融合的缘起、内涵与特征,设计并构建了相应的体系结构,并分别从融合结构、要素、技术与能力等方... 元宇宙是当前互联网领域最炙手可热的焦点话题,为未来图书馆的建设和发展提供了启发式的理论、方法与技术。文章探讨了图书馆与元宇宙理论融合的缘起、内涵与特征,设计并构建了相应的体系结构,并分别从融合结构、要素、技术与能力等方面进行了阐释,进而对其发展趋势进行了分析。研究认为,图书馆元宇宙作为元宇宙的重要组成部分之一,能全面感知图书馆人、机、物、环境等要素及其彼此之间关联关系,实现图书馆物理世界与元宇宙空间的有效衔接。 展开更多
关键词 元宇宙 图书馆 数字孪生 虚实融合 理论融合
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从数字孪生到数字工程建模仿真迈入新时代 被引量:60
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作者 张冰 李欣 万欣欣 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期369-376,共8页
数字新时代各种事物甚至整个世界都可以被数字化为模型,进行各种目的的仿真活动,仿真活动的结果可以为各种决策提供智能化支持。数字孪生是建模与仿真在数字新时代应用的重要形式,已广泛应用于智能制造、智能工厂、智能建筑、智慧城市... 数字新时代各种事物甚至整个世界都可以被数字化为模型,进行各种目的的仿真活动,仿真活动的结果可以为各种决策提供智能化支持。数字孪生是建模与仿真在数字新时代应用的重要形式,已广泛应用于智能制造、智能工厂、智能建筑、智慧城市等诸多领域,显示出强大生命力,其下一步的发展方向是全面的数字工程。回顾数字孪生技术发展的历史,分析其现状和发展前景。介绍美军最新发布《数字工程战略》总体情况,提出数字新时代建模与仿真面临的机遇与挑战。 展开更多
关键词 数字孪生 数字工程 建模仿真
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“元宇宙”:处于基础技术阶段的未来概念 被引量:58
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作者 简圣宇 《上海大学学报(社会科学版)》 CSSCI 北大核心 2022年第2期1-16,共16页
“元宇宙”是虚拟现实技术发展到一定阶段必然出现的产物。人类需要构建起沉浸式互联网,从而让各领域的全仿真程度的数字化转型工作以更具整体性的形态得以全面展开。目前“元宇宙”仍是处在其基础技术阶段的未来概念,但它已彰显了构建... “元宇宙”是虚拟现实技术发展到一定阶段必然出现的产物。人类需要构建起沉浸式互联网,从而让各领域的全仿真程度的数字化转型工作以更具整体性的形态得以全面展开。目前“元宇宙”仍是处在其基础技术阶段的未来概念,但它已彰显了构建下一代互联网的必要性和可行性。“元宇宙”所涉及的最初级的基础设施建设和相关软件技术,以及应用端的内容生产机制都已具备雏形。虚拟现实技术的升级在给人类社会带来了前所未有的变革契机的同时,也蕴含着相关风险,如何把握机遇,迎接挑战和开创新局面是需要审慎对待的时代课题。 展开更多
关键词 虚拟现实 元宇宙 沉浸式互联网 数字孪生 社会风险
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基于数字孪生的智能建造方法及模型试验 被引量:58
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作者 刘占省 刘子圣 +1 位作者 孙佳佳 杜修力 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期26-36,共11页
智能建造已经成为中国建筑行业发展的一个重要方向。其中,解决传统建造业中信息化程度较低、数据采集具有延滞性、过于依赖施工经验进行决策等现象是推动建造业向智能化发展的核心问题。为此,提出一种基于数字孪生的智能建造方法,该方... 智能建造已经成为中国建筑行业发展的一个重要方向。其中,解决传统建造业中信息化程度较低、数据采集具有延滞性、过于依赖施工经验进行决策等现象是推动建造业向智能化发展的核心问题。为此,提出一种基于数字孪生的智能建造方法,该方法综合物联网、BIM(building information modeling)和有限元模型搭建了基于数字孪生的智能建造方法框架,该框架中还包含了智能决策平台,使用实时监测数据与理论模型进行对比,进而对物理空间的实际施工过程进行调整与修正。并以轮辐式索桁架智能张拉提升缩尺模型试验为例进行验证。研究结果表明:数字孪生模型对建造全过程给予了实时反馈与调控,提高了施工作业中的信息利用率;同时智能决策实现了人工智能辅助安全预测的功能,为张拉施工提供了质量保障。 展开更多
关键词 智能建造 数字孪生 框架搭建 方法应用
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“探索思考展望:元宇宙与博物馆”学人笔谈 被引量:53
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作者 顾振清 肖波 +9 位作者 张小朋 刘健 何也 岳小莉 柴秋霞 谭姗姗 周虹霞 姚菲 王开 李荔 《东南文化》 CSSCI 北大核心 2022年第3期134-160,共27页
2021年被称为“元宇宙元年”,元宇宙从科幻小说、虚拟游戏等领域正式走到公众面前。我国博物馆在经历了信息化、数字化建设等发展阶段,也加入到探索元宇宙发展的热潮中,博物馆界围绕元宇宙与脱域艺术的融合、元宇宙在博物馆的应用、元... 2021年被称为“元宇宙元年”,元宇宙从科幻小说、虚拟游戏等领域正式走到公众面前。我国博物馆在经历了信息化、数字化建设等发展阶段,也加入到探索元宇宙发展的热潮中,博物馆界围绕元宇宙与脱域艺术的融合、元宇宙在博物馆的应用、元宇宙与文化遗产的融合方式和发展方向、元宇宙视域下的博物馆数字化转型、元宇宙与“云展览”等虚拟展示、元宇宙与数字藏品以及元宇宙热潮下博物馆如何应对等问题作了探索、思考和展望,可为今后一段时期内元宇宙视域下的博物馆发展和研究指明方向。元宇宙是一个不断演变、发展的概念,存在着一定的争议性与不确定性,对此,博物馆应时刻明确自身的使命与宗旨,把握元宇宙发展的机遇与挑战,同时规避相关的风险,从而维持自身的可持续发展。 展开更多
关键词 博物馆 元宇宙 NFT 数字藏品 虚拟世界 区块链技术 数字孪生 云展览
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平行矿山:从数字孪生到矿山智能 被引量:52
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作者 陈龙 王晓 +8 位作者 杨健健 艾云峰 田滨 李宇宸 滕思宇 王健 曹东璞 葛世荣 王飞跃 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1633-1645,共13页
针对新时代下我国矿区智能化发展诉求与矿山无人化进程中遇到的复现难、协同难的技术问题,本文融合智慧矿山理念、ACP(Artificial societies+computational experiments+parallel execution)平行智能理论和新一代智能技术,设计并实现了... 针对新时代下我国矿区智能化发展诉求与矿山无人化进程中遇到的复现难、协同难的技术问题,本文融合智慧矿山理念、ACP(Artificial societies+computational experiments+parallel execution)平行智能理论和新一代智能技术,设计并实现了智慧矿山操作系统(Intelligent mine operation system,IMOS),为平行矿山智能管理与控制一体化提出了解决方案.本文首先分析露天煤矿产业发展趋势;国内外露天矿山智能化发展情况;面向露天矿山无人化与智能化需求,深度融合数字四胞胎理论,设计了虚实融合的IMOS架构;详细阐述了IMOS子系统架构与功能,包括:单车作业系统、多车协同系统、车路协同系统、无人驾驶智能系统、调度管理系统、平行系统、监管系统、远程接管系统和通信系统;并探讨了IMOS关键技术,即平行矿山仿真建模技术、无人驾驶技术、矿区通信技术和协同作业技术.该操作系统是国内首套露天矿山无人化与智能化的一体化解决方案,并能够迁移到不同矿区不同作业场景,推动矿区智能化无人化发展,减少人工干预从而降低安全风险,大幅度降低人工成本,提高生产作业效率,并可结合社会发展要素为实现绿色可持续发展矿区提供支撑. 展开更多
关键词 无人矿山 平行矿山 平行智慧矿山框架 数字孪生 数字四胞胎 矿山智能
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数字孪生驱动的悬臂式掘进机虚拟操控技术 被引量:43
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作者 张旭辉 张超 +4 位作者 王妙云 王岩 杜昱阳 毛清华 吕欣媛 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1617-1628,共12页
针对悬臂式掘进机智能控制时面临的远程操控问题,结合数字孪生和虚拟仿真等技术,提出面向煤矿井下装备智能控制的“人—信息—物理系统”(HCPS)交互机制,实现掘进工作面物理空间与掘进信息虚拟空间的深度融合与交互;结合悬臂式掘进机模... 针对悬臂式掘进机智能控制时面临的远程操控问题,结合数字孪生和虚拟仿真等技术,提出面向煤矿井下装备智能控制的“人—信息—物理系统”(HCPS)交互机制,实现掘进工作面物理空间与掘进信息虚拟空间的深度融合与交互;结合悬臂式掘进机模型,提出数字孪生驱动的悬臂式掘进机智能操控系统,从工况数据感知、数字孪生体构建、人—机—环交互3个方面实现地面虚拟掘进与井下实际掘进的深度融合;搭建悬臂式掘进机远程虚拟操控实验平台,以验证孪生数据驱动下的虚实同步等功能,截割轨迹跟踪测试表明,系统可实现掘进机虚实同步控制,截割头位置精度偏差小于40 mm,满足煤矿开采中巷道开拓的质量控制要求。基于数字孪生驱动和虚拟现实呈现的井下设备智能操控方法,在煤矿巷道可视化掘进系统和智能掘进机器人系统中应用效果良好,为煤矿井下综采综掘工作面设备的远程智能监测与控制提供了全新的思路,对促进工作面智能化系统发展重要的借鉴意义。 展开更多
关键词 数字孪生 人—信息—物理系统 虚拟操控 悬臂式掘进机 远程控制
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交通场景数字孪生构建与虚实融合应用研究 被引量:38
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作者 伍朝辉 刘振正 +2 位作者 石可 王亮 梁晓杰 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期295-305,共11页
数字孪生连接物理世界和信息世界,为复杂交通问题的分析与解决提供了新的思路。在梳理数字孪生基础概念、发展历程和关键技术的基础上,对交通场景数字孪生的研究与应用现状进行综述;结合交通运行的要素特征,从"人—车—路—环境&qu... 数字孪生连接物理世界和信息世界,为复杂交通问题的分析与解决提供了新的思路。在梳理数字孪生基础概念、发展历程和关键技术的基础上,对交通场景数字孪生的研究与应用现状进行综述;结合交通运行的要素特征,从"人—车—路—环境"4个方面对交通场景数字孪生构建亟待突破的关键技术进行分析;对数字孪生在运载工具研制、重要基础设施智能运维、无人驾驶虚拟测试、交通问题的分析与实验等方面的应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 混合交通 智能运维 数字孪生 交通场景 智慧交通
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基于数字孪生的车间三维可视化监控系统 被引量:35
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作者 周成 孙恺庭 +2 位作者 李江 于存贵 居里锴 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期758-768,共11页
针对当前制造车间监控透明度低、方式单一、实时性差、缺乏模型等问题,参考数字孪生理论模型,以工业物联网平台作为系统服务平台,提出一种基于数字孪生的车间三维可视化监控系统六维模型,并介绍了系统开发流程。在此基础上对系统开发中... 针对当前制造车间监控透明度低、方式单一、实时性差、缺乏模型等问题,参考数字孪生理论模型,以工业物联网平台作为系统服务平台,提出一种基于数字孪生的车间三维可视化监控系统六维模型,并介绍了系统开发流程。在此基础上对系统开发中的孪生数据采集、虚拟车间构建、数据实时映射等关键技术进行了阐述。同时,针对车间数据采集困难的现状,提出基于工业物联网平台的孪生数据采集方法。以印章生产车间为应用对象,设计开发了印章生产车间三维可视化监控系统,验证了所提模型的有效性,为车间三维可视化监控的实现提供了参考。 展开更多
关键词 数字孪生 三维可视化监控系统 孪生数据 虚拟车间
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薄壁件铣削过程加工变形研究进展 被引量:33
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作者 岳彩旭 张俊涛 +3 位作者 刘献礼 陈志涛 Steven Y.LIANG Lihui WANG 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期99-124,共26页
机床加工性能和刀具切削性能的发展使得薄壁件的高效率和高精密加工成为可能,也使得薄壁件在航空航天领域得到更广泛应用。薄壁零件结构复杂、刚度低,在铣削过程中易发生变形,因此精准预测与控制薄壁件的加工变形是机加工领域亟需解决... 机床加工性能和刀具切削性能的发展使得薄壁件的高效率和高精密加工成为可能,也使得薄壁件在航空航天领域得到更广泛应用。薄壁零件结构复杂、刚度低,在铣削过程中易发生变形,因此精准预测与控制薄壁件的加工变形是机加工领域亟需解决的工艺难题。通过对薄壁件分类以及加工工艺分析,归纳总结引起薄壁件加工变形的因素,对加工变形影响最为关键的铣削力计算模型进行简述;结合国内外薄壁件变形预测与控制方法的研究,以弹塑性和数值模拟方法对薄壁件加工变形进行预测,通过加工工艺优化、辅助支撑技术、高速切削技术和数控补偿技术等方法对薄壁件加工过程的变形量进行控制;基于数据驱动数字孪生体的更新迭代,实现薄壁件实际加工过程的孪生及薄壁件变形预测与控制,构建了以数字孪生为平台的薄壁件加工变形预测与控制理论框架;最后对数字孪生在薄壁件加工变形预测及控制的发展与应用提出展望。 展开更多
关键词 薄壁件 加工变形 铣削力模型 变形预测与控制 数字孪生
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平行控制与数字孪生:经典控制理论的回顾与重铸 被引量:30
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作者 王飞跃 《智能科学与技术学报》 2020年第3期293-300,共8页
简要回顾经典控制、智能控制、平行控制的起源与发展,针对具有高精度数字孪生模型的情况,给出相应的平行控制数学形式,并讨论其意义和应用。中心思想是对控制向量的时间导数进行建模,而不是对控制向量本身进行建模,由基于代数关系的控... 简要回顾经典控制、智能控制、平行控制的起源与发展,针对具有高精度数字孪生模型的情况,给出相应的平行控制数学形式,并讨论其意义和应用。中心思想是对控制向量的时间导数进行建模,而不是对控制向量本身进行建模,由基于代数关系的控制变为基于微分方程的控制,从而使控制系统与被控系统在数学形式和内容上完全等价,为控制器的拟人化和智能化奠定基础。同时,采用同样思想得出的主动感知的平行传感方程,为智能平行传感器的设计提供了可能的方向。初步分析表明,这一变革具有重要意义,十分适合云边计算范式,值得进行深入探索和研究。 展开更多
关键词 平行控制 平行传感 数字孪生 平行智能 平行系统 智能控制
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