数字孪生及应用场景研究

什么是“数字孪生”，让我带你一起研究！目录1数字孪生的概念Theconceptofdigitaltwin3数字孪生在电力行业的应用Applicationofdigitaltwininelectricpowerindustry2数字孪生的经典案例Theclassiccaseofdigitaltwin01数字孪生的概念▪虚拟仿真▪数字化▪打破信息孤岛“数字孪生（DigitalTwin）”这一概念被美国MichaelGrieves教授提出。2014年后，他再次详细地解释了数字孪生概念，是指在信息空间构建一个可以映射表征物理设备的虚拟系统，他们之间的联系并不是单向和静态的，而是在整个产品的生命周期中都联系在一起。数字孪生，是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。电子化信息化数字化在很久很久以前，人们存取款，要到银行，拿着纸质单据，办理业务。有了电脑，人们开始拿电脑打印出取款单来提高效率，这是电子化。随着经济和互联网的发展，银行人工管理已经无法满足金融业务的量的暴涨，因此需要建设信息系统，如核心业务系统，CRM，ERP等系统，这些就是信息化。数字化是彻底改变玩法，建立在信息技术发展、沉淀多年基础上，比如数字货币的出现，不仅改变银行的业务模式，大家不需要去排队存取款，甚至改变了小偷的业务模式，钱都数字化，在云端存着，你偷手机都没用，只能改行做电诈。数字孪生究竟是什么？孪生，物理实体与虚拟的数字孪生体，首先是像，不仅要保持几何结构的高度仿真，在状态、相态和时态上也要仿真。实时，像，而且要一直保持像。互操作，虚拟体是物理实体的映射，同样可以反向映射物理实体。闭环，数字虚体对物理实体的状态数据进行监视、分析推理、优化工艺参数和运行参数，实现决策功能，即赋予数字虚体和物理实体一个大脑02数字孪生的经典案例▪智能工厂▪智能制造▪智慧园区当前数字孪生的应用实例主要还是出现在制造业，涉及航空发电机、海上平台、暖通空调控制系统以及智慧建筑等领域。在电力行业，随着智能电网的关键体系——高级计量基础设施的快速发展，大量的智能电网数据被创造和采集，借助云计算、人工智能算法、并行计算技术和大数据分析技术，打造智能电网的数字孪生愈发成为可能。涡轮机智慧建筑仿真变电站某软件园是某省规模最大的软件产业园区，3平方公里，千家企业，千亿营收，产业园全国排名前十，已经建设完成数十个信息管理系统。智慧园区解决方案，建成集电控、水控、消控、车控、监控、人控为一体，结合网格化管理系统和统一告警系统形成了新一代智慧园区综合管理平台，助力园区全面迈向数字化、智能化、可视化管理服务新形态案例一某智慧园区可视化采用参数化设计及虚拟仿真技术，对生产线的数字孪生，可提前进行虚拟调试、试生产。在通用虚拟现实平台软硬件支持下，实现物理生产数据驱动下的三维数据同步数字孪生。通过现场环境的三维数据，可有效进行环境模拟，远程监控，故障诊断，建立覆盖全生命周期的服务大数据系统；结合工厂现有信息化系统，提供3D大数据可视化驱动下的综合管理平台。案例二某生产线数字孪生系统03数字孪生在电力行业的应用▪运行监测▪预测预警▪监管审查▪模拟实验▪研发创新构造智能电网数字孪生系统首先在智能电网中部署大量传感器，实时量测并收集系统的运行状态并与决策平台之间实现无缝双向对接；通过建模和计算，实现物理实体的模拟运行，通过对比数字模型模拟运行结果和物理实体的真实量测结果，发现两者之间的差异，从而为状态检修和精准运维提供指导；还可以将建议反馈到物理实体中，从而实现物理世界和数字世界之间的闭环互动。案例一智能电网数字孪生系统通过数字孪生技术，将变电站的设备对象化，在智能巡检机器人与智能安全监测的辅助下，实现巡检海量温度及放电数据与物理设备的关联映射，并以时序的方式进行数据存储；以无可比拟的优势，达到海量温度传感器和放电传感器同时进行检测的累积效果。当数字孪生平台同时与行业现有多系统互联互通，并获取相关生产数据，最终形成整个电站的时序大数据时，就能够为电站的稳定运行数据分析应用提供坚实的基础案例二数字孪生变电站管理系统案例三某网省电力公司保电项目某网省电力针对国内重大事件，如体育赛事等，在城市全景数字孪生体中覆盖电网数据、对象运行、保电线路、天气交通赛程、保障力量、保障工作、指挥协同等的全景保电信息。基于该数字