数字孪生淠河建设实践与思考

数字孪生淠河根据淠河流域特征,以流域防洪需求为牵引,提出技术解决方案。在共享安徽省现有数据感知、网络传输、算力环境等基础上,建设内容包括流域数据底板、水利模型平台、水利知识平台等支撑平台,以及在上述支撑平台基础上建立防洪预报、预警、预演、预案“四预”应用。防洪“四预”应用以精细化洪水预报为预警、调度提供基础,洪水预警为下游圩区等保护对象提供多阶段预警,情景化洪水预演以实景化方式分析洪水影响,智能化方案实现防洪预案的快速、自动化生成。通过总结数字孪生淠河建设内容,进一步探讨数字孪生流域建设中存在的难点问题,为相关数字孪生流域建设提供借鉴。

数字孪生吴淞江工程(江苏段)建设方案探讨

数字孪生吴淞江工程以阳澄淀泖区为物理流域范围,在已有水文监测站网基础上,开展水位、流量、视频、工情等感知监测,以基础数据、监测数据、业务数据为底座,以水文-水动力-水质-水工程调度耦合模型为核心,以水利知识平台为驱动,对物理流域全要素全过程进行数字化映射与模拟,建设吴淞江工程相关业务预报、预警、预演、预案管理的“四预”业务体系,服务洪涝灾害防御、水资源管理与调配、工程全生命周期管理、生态河湖监管、智慧航运、水文化服务等业务工作,对于加快太湖流域数字孪生水网工程和智慧水利建设具有重要的指导意义。

激光雷达技术流域地形构建应用现状与展望

激光雷达技术在高精度数字高程模型构建中具有显著优势,未来将成为流域下垫面地形信息采集的主要方法,是数字孪生水利建设的重要技术之一。针对流域地形构建,对比了几种典型技术方法,阐述了激光雷达技术的原理、优势和局限性,以“基础设施、指导文件、先行先试、系统支撑”4个维度反映水利行业应用现状,并总结了激光雷达技术流域地形构建推广存在的问题,针对性进行展望,提出下一步激光雷达技术在水利应用中的工作思路和具体建议,对数字孪生水利建设和高精度地理空间数据底板构建具有一定的参考价值和指导意义。

数字孪生流域三维数据底板建设研究及应用

三维数据底板是流域数字化映射的成果,更是数字化场景构建、智慧化模拟迭代的基础。为厘清三维数据底板建设的技术逻辑,系统性地阐述了三维数据底板的定位、建设任务和技术路线图,重点对建设过程中的海量数据融合、数据轻量处理、场景渲染发布、数据可视可算、数据共享共建等关键技术问题展开深入全面的论述,分析技术难点、解决路径和具体方法。基于以上研究,以浙江省曹娥江数字孪生流域为例,运用BIM+GIS等技术构建L2、L3三维数据底板,以三维数字化场景支撑流域“四预”可视化模型应用。相关成果对类似数据底板建设具有借鉴意义。

抽水蓄能电站主机房底板精确控界切割技术研究

抽水蓄能电站主机房底板爆破开挖时,对其平整度及保留岩体完好度要求很高,传统爆破方法会带来底板开挖边界控制精度差、装药量大、保留岩石损伤严重及环境危害大等问题。为克服上述缺点,提出沿主机房底板水平钻凿炮孔并侧向预切槽,沿切槽多点双向设置聚能装药进行岩石控界爆破的方法。首先采用数值模拟正交分析方法对工业炸药装填的聚能装药参数进行了优化,然后根据优化结果制作了聚能切割装置并在实地进行了试验。试验结果表明,当炮孔中双向聚能射流控界切割装置的平均线装药密度为150 g/m、孔距0.5 m时,爆破后就可以在炮孔间岩体产生精确的贯穿性裂纹。相较于传统爆破方法,该控界切割爆破方法在保证切割面精确的同时,大幅度地减少了装药量,降低了保留岩体的损伤程度和对周围环境的影响。

数字孪生技术在河流生态廊道建设中的应用研究——以扬州古运河为例

以扬州古运河为研究对象,以构建河流生态廊道为核心,综合运用数字孪生和智慧水利技术,利用高精度的Lidar数字高程模型与水下多波束扫测数据共同构建陆地水下一体化数字高程模型,构建完整的古运河生态廊道数据底板,建立和完善“数字孪生古运河(扬州段)生态廊道数据底板”系统平台,并实现对物理空间数据进行数字化映射更新,后期可为古运河规划保护、构建古运河生态基底提供数字档案。

计算芯片(MCU)测试台架方案设计与试验验证

目的:为了解决计算芯片(MCU)应用前期,需针对每一款分别设计对应的开发板、进行外设的功能驱动测试、不具备通用性、制作PCB板周期长等问题。方法:设计一种标准模块化测试台架,并对通讯和外设进行实验验证。结论:该台架整体功满足设计要求,适应于所有相同封装的MCU,可为其测试提供一种可行方案。

江西省数字孪生水利数据底板建设及应用

智慧水利是新阶段水利高质量发展的最显著标志和六条实施路径之一,数据底板是智慧水利建设的重要基础。针对江西省水利数据存在的整合不够、基础数据不统一、数据标准不一致、内外部共享不足等问题,本文以构建江西省数字孪生水利省级数据底板为例,提出了数据底板建设的目标定位、建设思路、关键能力,实现了为各级水利部门及跨行业部门提供数据服务,提升了“算据”能力,有效支撑智慧水利及数字孪生应用建设。相关实践可为数字孪生水利省级数据底板建设提供参考。

风机系统对踢脚线取暖器温升速度影响的研究

提出了一款新型带风机系统的踢脚线取暖器方案,针对现有踢脚线取暖器对房间温度温升速度慢的痛点,设计了在现有踢脚线取暖器的基础上增加了风机系统的方案,以及搭建了实验测试专用房间并布置了温度测试点,进行了相关实验研究,测试风机系统在不同风量的情况下对踢脚线取暖器温升速度的影响。其结果显示:前30 min温升速度,在同功率的情况下,风量较大者温升上升较快,从30 min之后温度上升比较平稳,从测试曲线可以看出,同样的工况条件下,其风量越大温升速度越快。因此,风机系统对踢脚线取暖器的温升速度有着较大的影响,尤其开机后的前半小时内,风机系统可以通过强制对流来加速热空气的分布,使得机身内的热量尽快散出,从而加快房间温度的升高速度。

InfiniBand交换机基板管理的研究与实现

作为一种互连技术,InfiniBand技术具有高带宽、低延时等许多优势,被认为是消除当前I/O架构性能瓶颈的一种新途径。InfiniBand子网实现了数十个到数百个节点间的高速互连与数据传输。目前,InfiniBand技术已在高性能计算领域得到广泛应用,正逐渐成为高性能计算互连的首选协议。基板管理实现对InfiniBand交换机和接口适配器的硬件管理,是InfiniBand网络管理中的重要组成部分。高效的基板管理对提高InfiniBand网络的可用性具有重要意义。本文详细分析了基板管理在InfiniBand交换机中的实现模型,并描述了IBS216Q交换机中基板管理的实现方法。

遥感技术在数字孪生流域建设中的应用

作为高时空特征“算据”的主要来源,遥感技术在数字孪生流域建设中发挥着重要作用,水利遥感面临着重大发展机遇。分析了遥感技术在水利行业的应用现状与存在的问题,提出了遥感技术在数字孪生流域建设中的应用总体思路和技术架构,从建设水利遥感一体化服务平台、提升遥感目标识别与变化检测智能化水平、突破天空地一体化水情监测与数字映射关键技术、提升流域遥感智能服务能力等方面阐述了主要内容和关键技术路线,以期为数字孪生流域建设提供精度更高、时效更强、覆盖更广、信息更准的一体化遥感智能服务。

面向防洪“四预”的数字孪生流域数据底板建设

加快构建具有“四预”(预报、预警、预演、预案)功能的智慧水利体系,是国家智慧水利建设的明确要求,数据底板是“四预”功能的必要支撑。全国多个智慧水利和数字孪生流域先行先试成功案例,发挥各自数据和技术优势,建设完成相应层级的数据底板,为数字孪生流域和防洪“四预”应用提供了支撑。在梳理数据底板相关技术基础上,结合试点工作经验,提出了面向防洪“四预”的数据底板建设框架和主要技术路线,从数据采集整编、多源异构数据汇聚、多维多尺度数据融合、业务信息资源库、底板专题图、专业模型数据标准化、数据资源共享管理平台和可视化技术等方面阐述了主要内容和关键技术路线,探讨了数据底板建设存在的不足和预期,以期为面向防洪“四预”的数字孪生流域数据底板建设提供参考。

大豆蛋白胶胶膜粘结乒乓球拍底板的条件探讨

为了更方便地粘结制作乒乓球拍底板,提出用大豆蛋白胶胶膜代替液体胶概念,并通过单因素和响应面设计法从胶膜厚度、胶膜含水率、乒乓球拍底板含水率等方面对胶膜粘结木板的条件进行探讨。最佳条件为胶膜厚度0.15 mm、胶膜含水率11%、乒乓球底板含水率10%,在此条件下制作胶合板,测得胶膜的胶合强度为1.483 02 MPa。

方形基础底板与地基接触应力分布及其表示函数的特性分析

分别从对称和反对称荷载作用下构造出四边自由方形基础底板与地基接触应力分布的函数表达式,通过有限元分析软件ANSYS进行数值模拟。根据有限元数值解与接触应力函数的拟合结果,说明所提出的接触应力函数能较好的反映实际接触应力分布,而且适合不同宽高比的基础底板。

M68HC08系列双排直插式MCU通用编程器设计

在分析比较M68HC08系列芯片进入监控状态不同条件的基础上,讨论了基于MC68HC908JB8芯片的通用编程器的硬件和软件设计思想,同时给出新型号芯片的加入方法。该通用编程器由基板和适配头两部分组成,具价格低廉、使用方便、易扩充等特点,且有一定的使用价值。

复合型踢脚线散热器试验研究

研制了一种复合型踢脚线散热器 ,建立了热工模型 ,并对样品进行了测定。结果表明 ,这种散热器每延m的散热量达到 2 2 0 .48W /m 。

《数字孪生流域建设技术大纲(试行)》解析

2022年3月,水利部印发《数字孪生流域建设技术大纲(试行)》,明确了数字孪生流域的具体建设内容,细化了技术要求。介绍数字孪生流域建设背景,以及定义、建设范围及目标、建设原则等建设内涵,阐明智慧水利总体框架和数字孪生流域建设框架,进一步厘清相互关系。详细说明数据底板、模型平台、知识平台等组成的数字孪生平台,以及水利感知网、水利信息网、水利云等组成的信息化基础设施两大组成部分的主要建设任务,对涉及的具体功能要求和技术要点进行详细解析,就数字孪生流域建什么、达到什么标准及需要重点把握的技术环节等问题进行解读,并对数据孪生流域建设过程中涉及的数据安全特别是地理空间数据安全应用等重要问题和集成共享相关要求进行说明。

大中型水闸底板垂直位移变化机理分析

根据大型水闸建成运行期20年的垂直位移观测资料,从土层的弹塑性模型角度,对汛期和非汛期、上下游水位变化工况下基础土层应力状态进行分析,定性地解释了大型水闸运行期底板上浮的现象。

提升数字孪生流域建设“四预”能力

阐述水利部党组推进数字孪生流域建设决策部署的现实背景和重大意义,探索数字孪生流域赋能业务“四预”实现路径,以淮河2020年7月超标准洪水“预报”、四川省北川县2022年“7·16”山洪灾害“预警”、黄河2021年严重秋汛防洪调度“预演预案”三个典型案例为背景,通过复盘、总结、查找工作中存在的不足和原因,提出加强感知体系、数据孪生平台建设与赋能防汛“四预”具体措施,提出数字孪生流域建设几点认识和工作建议。

智慧水土保持数据底板建设的原则与分工

近年来,水利部将智慧水利建设作为推动新时期水利事业高质量发展的实施路径和重要标志,并同步开展了智慧水土保持建设的相关工作,提出了水土保持数据底板建设的目标任务。介绍了水土保持专业数据底板建设的概念和内容,分析了数据底板现状存在的数据一致性较差、专题数据积累不多、数据更新维护不及时、信息化意识不强、共享程度低、需求不明确等问题,提出了数据底板的分级原则及分级初步安排、建设分工和管理维护要求,明确了近期建设的预期成果。