基于5G多接入边缘计算的云化PLC系统架构设计与应用

随着工业控制系统对柔性化、扁平化的要求不断提升,以PLC为构建基础的传统工业控制网络在大规模接入、算力提升和部署灵活性方面均受到限制.针对这些问题,融合5G网络和边缘计算技术,设计了基于5G多接入边缘计算的云化PLC系统架构,阐述了该架构的运行机制和所涉及的关键技术;在此基础上,进行PLC系统的云化部署和调试,实现了工业现场、企业数据中心、5G网络和边缘网络的集成;最后,通过在某汽车制造公司产线改造过程中的应用,验证了所提架构的有效性.

中国露天煤矿70年成就回顾及高质量发展架构体系

露天煤矿作为我国煤炭工业的重要组成部分,具有生产能力大、开采成本低、安全条件好等优势,近年来在建设规模、生产总量、开采工艺及技术装备等多方面均取得了跨越式的发展,有力保障了煤炭作为国家能源安全稳定供应的“压舱石”地位。首先回顾了新中国成立后我国露天煤矿70年来的发展历程,将其划分为起步恢复阶段(1949—1979年)、快速发展阶段(1980—1999年)、综合发展阶段(2000—2020年)和智能化初级发展阶段(2021年以后)4个时期;系统总结了每个时期的产量与数量规模、开采理论与技术、开采工艺与装备、资源开发与环境保护方面取得的突出成就。然后,探讨了现阶段露天煤矿发展面临的4个方面的主要问题,包括发展布局不均衡、可持续发展面临瓶颈、关键技术难题需深入攻关、人才短缺培养机制不完善。最后,提出构建以“安全、高效、绿色、低碳、智能”为总体目标的全链条、全周期、全要素露天煤矿高质量发展架构体系,其内涵特征包括以时效边坡理论、开采扰动指数理论、绿色开采理论、生态型开采理论、零碳负碳开采理论、智能化开采理论6种学术思想为理论基础,以灾害安全监测防控、复杂条件协同保障、生态源头减损开采、节能减污清洁利用、数字-自动-智能同建5类技术体系为核心支撑,以透明地质模型动态重构、边坡蠕滑全程精准预测、深大孔低扰动控制爆破、采空区超前探测与处置、粉尘抑制及煤自燃防治等30项关键技术为重点突破,以设计理念先进化、安全保障标准化、建设规模大型化、生产工艺综合化、开采装备智能化、核心制造国产化、矿区生态绿色化、煤炭利用清洁化、组织管理科学化、人才队伍国际化的“十化型”露天矿山为建设任务;同时给出了以规划引领为基础,以科技创新为驱动,以人才培育为保障的露天煤矿高质量发展实现路径。最终为推动我国露天煤矿向持续健康高质量方向发展提供指导。

低轨巨型星座体系架构设计与关键技术分析

巨型星座中海量网元对现有网络架构和技术体制提出了严峻挑战,如何设计和规划网络体系架构是巨型星座发展的关键问题之一。从星座架构的概念与特征出发,结合国内外卫星星座发展情况与技术预判,提出“四面”(感知平面、数据平面、控制平面、智能管理平面)和“三层”(资源层、传送层、业务层)的多层多域混合式智能协同组网体系架构,设计星座网络管控架构、技术参考模型与协议架构等。同时,针对星座建设与发展趋势,阐述并分析星座网络编址路由、网络鲁棒性敏捷保障、差异化业务承载、端到端可靠传送等关键技术的演化趋势,支撑我国低轨巨型星座网络发展与建设。

地月空间基础设施体系架构与发展设想

建设地月空间基础设施,为人类在地月空间的活动提供基础性、通用性的通信、导航、监测等服务,既可满足中国后续月球探测国家重大工程任务需求,同时可以加速推进地月空间航天产业发展,对于推动中国科技强国、航天强国建设具有重大的战略意义。在阐明地月空间基础设施概念、分析研判国内外发展现状的基础上,紧密围绕重大工程和航天产业持续性发展需求,提出地月空间基础设施体系架构设想,明确系统服务、系统组成、“云-域-端”网络体系以及内部和用户接口体系。最后以分阶段逐步建成技术先进、布局合理的地月空间基础设施,提供自主开放、安全可靠、长期连续稳定运行的通用化服务为目标,提出发展展望和发展建议,为中国地月空间基础设施发展建设规划提供参考。

水资源“量-质-域-流-生”全要素保护体系架构与实施策略

水资源保护是关乎民生福祉和国家安全的重要基础性工作。在新时期生态文明和美丽中国建设背景下,水资源保护亟需向流域化、系统化、生态化方向发展。研究基于对水资源系统多维属性功能的解析,从流域整体视角剖析了人类活动对水资源系统的干扰特征,提出了水资源“量-质-域-流-生”全要素保护策略,明确了水资源全要素保护的概念、内涵及体系架构。进一步,从服务于我国水资源管理实践角度,提出了以“退水还河、退污还清、退地还盆、退堵还疏、退渔还生”为核心的水资源全要素保护策略,明确了东北地区、黄淮海地区、长江中下游地区、东南沿海地区、西南地区、西北地区的水资源保护核心要点。最后,从政策法规、制度建设、监管体系等提出了推进我国水资源全要素保护的对策与措施。研究成果是对传统水资源保护工作的有益发展,为新时期国家治水实践提供了有力抓手。

面向全息通信的6G智简网络架构

全息通信作为一种全新的未来通信范式,通过再现真实物体细粒度画面,向用户提供三维沉浸式的交互体验,克服了传统媒体交互方式单一和场景临场感不足的问题。然而,相对于传统实时通信业务,全方位沉浸的真实全息通信对网络,特别在带宽、时延、安全性等多方面都提出了更为苛刻的要求。如何更好地扩展6G概念与特征,实现高质量、高沉浸的全息新通信成为当前学术界面临的一大挑战。为解决上述问题,率先提出面向全息通信的6G智简网络架构,旨在通过两层网络架构和三维动作模型合理调配6G泛网资源,解决全息通信所面对的超高带宽、超低时延、超大计算等挑战,推动经济社会高质量发展。

面向图书馆数字化转型的数据架构内涵、方法与策略

[目的/意义]数据架构作为一个将数字技术融入业务、实现组织在数字空间发展的方法论框架,是解决图书馆等传统组织在数字空间数字化解构与重组等实际问题,促进数字化转型与智慧化发展的关键。[方法/过程]结合当前图书馆数字化进程中的理论研究与实践现状,首先对数据架构相关概念与定义、功能与目标进行分析,得到图书馆数据架构的内涵;在此基础上,提出了图书馆数据架构的建构方法;最后,系统地探讨了图书馆实施数据架构的路径与策略。[结果/结论]图书馆数据架构主要基于数据思维,通过业务解构和业务重组,实现业务逻辑由物理空间向数字空间的翻译与转化;可通过对关键业务实体、具体场景的数据建模,以及数据流动与整合规划等图书馆数据架构策略,为实现图书馆数字化转型服务。

神经架构搜索综述

近几年,深度学习因具有强大的表征能力,已经在许多领域中取得了突破性的进展,而神经网络的架构对它的性能至关重要。然而,高性能的神经网络架构设计严重依赖研究人员的先验知识和经验,神经网络参数量庞大,难以设计最优的神经网络架构,因此自动神经架构搜索(NAS)获得了极大的关注。NAS是一种使用机器学习的方法,可以在不需要大量人力的情况下,自动搜索最优网络架构的技术,是未来神经网络设计的重要手段之一。NAS本质上是一个搜索优化问题,通过对搜索空间、搜索策略和性能评估策略的设计,自动搜索最优的网络结构。从搜索空间、搜索策略和性能评估策略这3个方面详细且全面地分析、比较和总结目前NAS的研究进展,方便读者快速了解神经架构搜索的发展过程和各项技术的优缺点,并提出NAS未来可能的研究发展方向。

基础教育资源配置大数据分析平台的整体架构与运行保障

教育大数据是反映基础教育资源配置现状、需求和问题的数据集合,也是重塑基础教育资源配置结构、构建良好教育生态的有效工具。教育大数据能够为资源精准配置提供客观依据、助力理性决策、拓展实践路径、提供监测反馈,可从数据资源层、处理层、分析层和可视化层,整体架构基础教育资源配置大数据分析平台,实现多学段基础教育数据精准采集、多模态基础教育数据分类储存、多因素基础教育数据指标计量、多维度基础教育数据结果呈现。基础教育资源配置大数据分析平台顺利运行的保障措施主要包括:政策跟进,赋予数据驱动合法地位;强化治理,保障平台教育数据质量;注重成效,发挥数据分析平台价值;多元联动,助力数据分析平台共建。通过这些措施,努力实现数据驱动基础教育资源优化配置,促进决策科学化、供给精准化、评估动态化。

发射场地面发射支持系统数字孪生架构及应用

针对航天发射场地面支持系统远程监测诊断、智能维护保养和自主决策控制等应用需求,提出了面向地面发射支持系统的数字孪生参考架构,提炼了实现数字孪生的关键技术。结合我国首型固液捆绑运载火箭塔式吊装对接工作,开发了基于参考架构的运载火箭塔式吊装对接仿真平台。经实际运行考核,该平台基于虚实空间交互映射和实时动力学仿真,通过丰富吊装场景监控信息,能够提高吊装对接工作的安全性和效率;同时,验证了数字孪生参考架构设计的合理性及技术路线的可行性。

星型区块链架构的TKM分片算法

区块链系统的通量严重不足,而解决此问题最有效的一类方案是并行化处理,并行化方案主要为星型架构,当前星型架构对系统中节点的分片方式多为账户随机分片,这种分片方式的系统通量仍然不足。针对此问题,提出了一种基于星型结构的TKM分片算法,该算法将原始K-means聚类算法进行改进,并运用在节点分片上。TKM分片算法将聚类算法与区块链的网络分片技术相结合,使节点根据地理位置进行分片,极大提高邻近节点发生的交易为片内交易的概率,从而提高系统通量,同时在原始算法的基础上引入了时间戳,减少了恶意节点的攻击。仿真实验表明该算法与传统的随机分片算法相比,最大系统通量提高了20%。根据上述通量模型,通过实验得出基于TKM算法的星型区块链系统的最优分片数量。

高速公路绿色能源系统体系架构初探

高速公路为我国工业化与城镇化的推进做出重要贡献,能源系统支撑高速公路履行位移使命,与之而来的巨大碳排放量、环境污染等负面效应亦愈发凸显。当前高速公路能源系统的运行严重依赖于大电网,可再生能源渗透率低,部分偏远地区能源可及性差,粗排放、非协同增长方式难以满足高速公路的安全、高效、绿色与智能用能要求。在此背景下,能源交通融合发展成为践行“交通强国”战略和“30·60”双碳战略的必然选择。本文首先分析现有高速公路能源系统的不足之处,结合能源互联网和综合能源系统理念,提出建设高速公路绿色能源系统,以充分发挥高速公路自身的资源禀赋优势;接着建立高速公路绿色能源系统体系架构,用以指导系统构建;进而基于实际运行需要,综合技术研究现状与难点探讨,从需求、功能、技术、物理四个层面进行体系架构解析;然后分析了高速公路绿色能源系统建设涉及的两个科学问题;最后对高速公路绿色能源系统未来的研究重点做出展望。

区域级智慧海洋大数据中心架构规划及建设实践

智慧海洋大数据中心是智慧海洋工程建设的核心载体和体系中枢,其区域中心的规划和建设对于加快各省海洋强省建设、支撑地方数字政府建设、推动国家智慧海洋工程建设具有重要的支撑意义。本文基于推进重点领域突破的实际需求,提出一种区域级智慧海洋大数据中心的架构设计,阐述了其总体框架、技术架构和数据架构,并给出了实现的研究案例。基于架构设计的浙江省智慧海洋大数据中心提供了数据资源、能力支撑、综合展示、开放创新、应用服务等层面的关键技术,构建了浙江省海洋大数据安全开放的应用环境和自发主动、高效规范的共享模式,形成了国家首个省级海洋大数据中心示范效应和全国可复制可推广的建设经验。智慧海洋大数据中心作为新型信息化平台,将促进海洋大数据资源的共享应用和潜能释放,聚焦数据共享、应用生态、迭代升级和创新驱动,为海洋数据资源全生命周期管理共享和运营服务提供完整解决方案。

微服务软件架构设计模式及其应用

文章从微服务架构的概念入手,分析微服务软件架构设计原则,探究微服务软件架构设计模式及其应用,旨在为开发人员和架构师提供有关微服务架构设计模式的全面知识,帮助他们更好地应用微服务架构模式开发高质量的软件应用。

基于智能技术升级驱动的企业组织架构扁平化研究

组织架构扁平化是解决企业官僚主义、信息传递失真、创新活力低下等弊端的必由之路。随着智能技术的不断推陈出新,企业为实现组织架构扁平化,有必要利用一系列新兴智能技术赋能管理者。智能技术赋能管理者,能拓宽其管理幅度、增加管理效率,进而减少组织层级,促进组织架构扁平化。文章将管理者的大脑能力划分为识记功能、沟通功能、决策功能以及监控功能,基于李克特量表构建了管理功能的测度体系,并基于空间理论和技术匹配的原理刻画了技术驱动组织架构扁平化的实现机制。研究发现:技术水平恒定时,管理幅度与管理效率存在倒U型关系,即过高或过低的管理幅度都会对管理效率产生负作用;组织架构扁平化程度随着智能技术的升级不断加深,但达到临界值时,扁平化程度就不再变化。智能技术对于管理能力存在多维赋能方式,最佳的赋能路径是云存储赋能识记功能、全息投影赋能沟通功能、人工智能赋能决策功能和物联网赋能监控功能。研究结论进一步丰富了组织架构变革的理论知识,为我国企业组织解决层级制问题提供了新的思路与借鉴经验,并为相应的管理政策调整提供了学理依据。

企业开放式创新的管理架构与实施路径

企业开放式创新是指企业有目的的知识流入和流出,推动其内部创新活动,同时扩大创新成果在外部市场的应用。企业要构建开放式创新的管理架构,基于内外部情境分析,合理制定开放式创新目标,合理选择创新合作伙伴,明确最佳合作开放度,推进开放式创新活动的有效开展。要阶段性评估开放式创新成效,在此基础上,优化改进合作创新举措。要强化开放式创新生态体系建设,做好与合作伙伴的沟通协调,确保组织间合作更为顺畅。此外,企业要合理选择开放式创新的组织模式,强化合作组织间的协同管理,形成最大化的创新合力。要构建开放式创新的互联网合作平台,并做好财务、技术及知识产权等多方面的风险防控,更好地促进开放式创新活动的实施。

基于世界卫生组织康复胜任力架构的中医康复专业胜任力研究

目的 基于世界卫生组织康复胜任力架构(RCF)构建中医康复专业胜任力架构。方法 运用RCF理论与方法,通过文献分析和专家调研,分析高等中医院校中医康复专业人才的胜任力要求。结果 结合中医院校教育环境的特点、中医康复专业培养定位、核心知识及职业道德要求,综合分析并提炼了中医康复专业实践胜任力、专业精神、个人学习与发展胜任力、科学研究胜任力。结论 采用RCF探索中医康复专业人才的胜任力,有助于提升中医康复专业的专业性和应用性,为高质量中医康复人才的培养提供了思路和方法。

数字岩浆岩揭示大陆聚合、地壳生长、物质架构及其成矿制约

岩浆岩是地球上最重要的地质体之一,数字岩浆岩是数字地球的重要内容。本文综述了这方面的研究进展,主要包括岩浆岩数据库创建及其应用研究取得的重要进展。研究团队创建了国内首个岩浆岩数据库及研究平台,核心数据和平台功能在某些方面已优于国际已有数据库。基于这些数据,研究团队编制并发布了一系列数字化全球岩浆岩、亚洲岩浆岩和深时岩浆岩图,取得了以下重要研究进展:1)创建了亚洲花岗岩时空演化格架,提出亚洲大陆平直、弯曲旋转、剪刀状3种方式和5个阶段的聚合模式;2)通过对比全球8个典型造山带同位素填图,确定了从典型增生到典型碰撞不同类型造山带的深部物质架构特征,鉴别出显生宙巨量地壳生长,丰富了地壳生长理论;3)定量刻画了深部物质架构及其成矿制约,构建了深部物质探测方法体系框架,提出造山带分类和物质造山带新概念,为深化认识造山带奠定了理论基础。

地下金属矿山智能建设系统架构设计与应用

金属矿山智能化是矿业高质量发展的核心保证,建立健全地下金属智能矿山系统架构,构建标准体系、强化基础设施、加快智能生态演进、深化产业融合应用、提升安全保障是金属矿山地下开采智能化的基础和指南。针对当前地下金属矿山智能建设尚未有成系统的架构和模式,缺乏顶层统筹规划设计,易发生重复性建设等问题,本文提出一套成熟的系统架构和技术路径,并在实际应用中取得良好的成效,提升了地下金属矿山智能化标准的整体支撑作用,促进了金属矿产行业发展。

基于C/S架构和物联网技术的可移动医疗设备共享调配系统的设计与应用

目的 设计一个可移动医疗设备高效管理与临床科室共享调配相结合的医疗设备共享管理平台,实现可移动医疗设备使用的全过程管理。方法 基于C/S架构,利用物联网技术优化整合现有医疗设备大数据资源,结合医院需求,构建可移动医疗设备共享调配系统,实现医疗设备共享管理、预约借用、统计分析等核心功能。通过比较系统上线前后呼吸机调配次数、平均调配时间、呼吸机使用率、单台呼吸机日均收入4个指标,分析系统应用效果。结果 系统上线后,呼吸机调配次数明显增加、平均调配时间明显降低,呼吸机使用率、单台呼吸机日均收入明显升高,且差异均有统计学意义(P﹤0.05),表明系统对提高呼吸机调配效率与使用效率有促进作用。结论 可移动医疗设备共享调配系统优化了医院设备管理流程,实现了医疗资源的统一调配,有效满足临床紧急抢救时医疗设备调配使用的相关需求,提高了医疗设备周转率以及设备管理人员的工作效率,有助于医院节约人员成本、降低采购费用,为医院管理者制定相关决策提供数据支撑。