空中交通CPS结构特性及韧性评估

针对空中交通体系结构复杂、耦合性强、脆弱性高的特点,为缓解因受扰导致的级联失效现象,对其结构韧性进行研究。建立了空中交通信息物理系统(CPS)模型,提出同层度与层间度、同层介数与层间介数等指标,分析级联失效过程;提出空中交通CPS韧性的概念,并采用定量评估方法对受损能力和恢复能力进行度量;对比不同扰动-恢复策略下的空中交通CPS表现,制定最佳恢复策略,提高受扰时的韧性。以华东地区空中交通CPS为例进行分析,结果表明:空中交通CPS网络度分布服从幂率分布,介数服从指数分布;在基于介数度值扰动下,采用介数恢复策略可以有效提高受扰时空中交通CPS的韧性。

基于CPS和VMD的实时电力需求饱和自适应预测

电力数据具有非平稳性和随机性的特点,导致电力需求预测结果误差较大,为此,提出基于CPS和VMD的实时电力需求饱和自适应预测方法。基于CPS与VMP建立自适应变分模态分解模型,利用实时电力需求序列和各模态分解余量之间的信息散度差来判断相关性程度,实现模态分解,通过自适应模态分解得到电力需求序列的分解余量,依靠其建立自适应预测模型,并对模型进行训练,完成对实时电力需求饱和自适应预测。实验结果表明,设计方法预测结果的平均绝对误差低于5.0,平均绝对百分比误差低于2.45%。

CPS防水卷材在公路房建项目施工中的应用

结合甘肃省某国道服务区升级改造项目消防蓄水池、地埋式污水处理设施防水施工管理现状,从CPS防水卷材的材料性能、防水施工原理、工艺特点、材料选用、防水施工质量管控、工程细部处理等角度出发,通过与传统防水卷材施工工艺的对比分析,总结了CPS防水卷材在经济效益和安全环保效益等方面所具有的优势,总结、探讨提升房建项目地下工程防水施工质量的技术保障措施。

基于CPS模型的高中物理校本课程教学研究——以“中学物理与现代前沿应用”校本课程为例

为了填补国家课程物理课堂教学中核心素养落实的不足,尝试在物理学科类校本课程教学过程中融入核心素养,并重点突出创新实践能力,在基于CPS模型的《中学物理与现代前沿应用》这门校本课程的教学实施过程中,既能与常规物理课堂紧密联系,又始终立足于学生自主发展,为学生创新能力的提升以及个性化发展创设了丰富的机会,取得了比较明显的成效,积累了一定的经验.

基于“ CPS +智慧技能”模型的《图形创意》教学实践三步法

《图形创意》是设计类专业常开设的专业基础课程。文本根据学情分析,探讨了传统教学模式的不足,并提出了“CPS+智慧技能”的教学模型,引导学生开展“认知、体验、创新”三步法的主题化实践;通过建立的混合教学模式,利用线上平台开展理论教学和案例调研,线下平台进行方法学习和创意体验,增加了师生互动的方式,最终提升了课程教学效果,对学生的创意设计能力和审美力的培养有积极的作用。

基于CPS的异构数据交互模型设计研究

针对传统多源异构数据集成模型难以在信息物理融合系统(Cyber-physical system,CPS)中采用中间件实现异构系统概念层关系映射、传输性能低和系统拓展性差等问题,设计出一个基于CPS的异构数据交互模型。所设计模型可实现仿真和物理系统的概念映射;定义控制类和监测类元数据,并根据各类数据采取全量字段或增量字段更新以减轻网络负载;以Protobuf协议为基础搭建通信模型,使系统扩展性能大幅提升;以高层体系结构(High level architecture,HLA)/数据分析服务(Data distribution service,DDS)搭建异构系统交互模型,有效确保CPS的交互实时性。

智能制造产业链现代化运作逻辑——基于CPS视角

智能制造产业链现代化的运作立足于感知层、网络层、执行层、应用层,并在此基础上延伸为关键产品、技术链、运营商,一般经历制造业自动化、制造业信息化、制造业互联化、制造业智能化4个阶段,且各阶段都对应着智能制造产业链体系中某一核心环节的不断成熟。研究提出推动中国智能制造产业链现代化建设,应从补齐关键短板环节、助力企业发展、促进上下游协同发展、发展工业数据、完善供应链发展机制等方面采取对策措施,不断提升智能制造产业链现代化的基础能力、控制能力、联动能力、要素配置能力以及风险防范能力。

智能电网CPS关键技术综述

根据工业化和信息化的融合需求,将物理信息系统和智能电网的优势进行协同,形成了智能电网CPS.从智能电网CPS的3个层级单元级CPS、系统级CPS、Systems of Systems(缩写为SoS)级CPS体系架构入手,着重阐述了智能电网CPS的研究现状和各个层级对应的关键技术.分析比较了各层级不同应用的优缺点,以此展望了智能电网CPS亟待解决的问题和未来的发展方向.

面向文本描述的CPS资源能力知识图谱构建

信息物理融合系统(cyber-physical system,CPS)在社会生活中发挥越来越广泛的作用.CPS资源的按需编排建立在CPS资源的软件定义基础上,软件接口的定义则依赖对CPS资源能力的充分描述.目前,CPS领域内缺少一个能规范表示资源及其能力的知识库和构建该知识库的有效方法.面向CPS资源的文本描述,提出构建CPS资源能力知识图谱并设计一种自底向上的自动构建方法.给定资源,所提方法先从其代码和文档中提取资源能力的文本描述信息,并基于预定义的表示模式生成规范化表示的能力短语.然后,基于动宾结构的关键成分对能力短语进行划分、聚合与抽象,生成不同类型资源的能力层次化抽象描述.最后,构建资源能力知识图谱.面向Home Assistant平台,构建了包含32个资源类别、957个资源能力的知识图谱.图谱构建实验从不同维度对比分析了手工构建和所提方法自动构建的结果.实验表明,所提方法为CPS资源能力知识图谱的自动化构建提供可行途径,有助于减少人工构建工作量,补充CPS领域内资源服务与能力的描述,并提高图谱的知识完备性.

基于CPS的微系统模块DDR3信号PISI分析

对微系统分部件的TSV、管壳和微模组,分别从信号完整性分析过程中建模的参数设置、DDR3电源分配系统(Power Delivery Network,PDN)的直流压降分析和交流阻抗分析、信号分析、判据等方面进行了阐述,并结合芯片电源模型(Chip Power Model, CPM)和PCB板进行基于芯片封装系统(Chip Package System, CPS)的协同设计。提出微系统中分部件参数设置的方法,电源完整性(Power Integrity,PI)直流仿真和交流阻抗低阻抗设计方法,完整链路级联分析DDR3信号完整性(Signal Integrity,SI)的方法。从DDR3时域分析图和时序脚本得出该分析方法效果显著,可指导微系统PISI分析及版图优化。

新工科实训课程教学探索与实践——以“CPS技术与创客实践”课程为例

面向创新型工科人才培养的时代需求,针对物联网技术与各类产业发展深度融合的现状,江苏大学计算机学院于2018年初创建了“CPS技术与创客实践”新工科实训课程。本课程以Arduino开发技术和物联网云实验(含C#客户端开发)为基础训练环节,构建了创新知识基础,并以自主创新开发的团队创客实践,提升学生的创新工程能力,希望通过课程的实施来推进低年级本科生大规模参与创新活动。

智能工厂关键技术应用系列 第十一讲 智能工厂的CPS技术

在制造业转型升级过程中,采用物联网连接企业生产销售流程过程中的所有内容,使用信息物理系统(Cyber Physical Systems,即CPS)就能即时掌握供应链的情况,并提高竞争力。本文主要介绍智能工厂的CPS技术。

基于CPS的工业边缘智能控制方案

1目标和概述基于CPS的工业边缘智能控制方案从工业企业的大量生产控制数据中发觉价值,并有效服务于自身的业务,从生产控制系统提取数据进行深度分析、计算、加工后反馈给控制系统和操作人员,让传统监盘走向智能监盘、自动化控制迈向智能化控制。

面向CPS的制造执行系统的六维管控(3)

信息物理系统(CPS)的广泛研究实践和成熟应用,可以迅速使企业生产控制过程获得的决策数据质量更加稳定及时和丰富,决策优化过程变得更为精确及时完整和合理科学,为未来生产优化过程实现透明化的和可持续改进的全面生产的优化或改善方案提供依据。因此,在现代信息物理体系框架的基本理论原则指导下,针对面向CPS业务的制造执行系统(MES)的设备管理、生产协作深入研究,并对基本核心要素、系统模型的基本总体结构、系统业务的总体设计方法进行了具体介绍,为今后系统研究与应用奠定基础。

面向CPS的制造执行系统实验平台验证

信息物理系统(CPS)是实现智能制造的重要抓手,面向CPS的制造执行系统(MES)是MES的发展方向,是实现制造业智能化转型升级的重要支撑。为验证面向CPS的制造执行系统的可行性、合理性、完整性、正确性及可操作性,搭建了实验验证平台,对系统六大平台、“六维”业务域的业务功能、业务逻辑关系进行了应用验证,验证结果表明该系统对人、机、料、法、环、测等生产要素在六维业务域形成了感知-分析-决策-执行闭环管理,可实现生产过程的自动化、数字化、网络化和智能化管理与控制。

耒阳市天缘环保节能燃油剂发展有限公司 CPS-燃油助剂技术产品 新时代经济发展稳增长的一把利剑

石油作为工业的“血液”,推动了现代科技文明的发展,是当前主要能源之一。但石油属于不可再生能源,随着国际时事变局,我国开发替代石油产品的可再生新能源已成为亟待解决的问题。党的二十大明确提出“碳达峰,碳中和”完成达标计划目标的重大战略指示。CPS-燃油助剂技术产品务必担当起大国责任,首当直冲,敢于先行。

关于华东电网实行SCPS的探讨

华东电网引入北美电力可靠性委员会(NERC)的控制性能标准(CPS)起到了改善系统频率控制性能的作用,但现行的控制标准中并未对发电机组自动发电控制(AGC)性能予以约束。文中介绍了NERC推行的发电机组评价标准——服务提供者控制性能指标(SCPS),分析了该指标的特点,探讨了华东电网实行SCPS的可行性。该指标的推行将有助于统一华东电网内发电机对于电网频率控制贡献度的评价标准,提高各发电机组改善电网频率控制性能的积极性,改善华东电网的频率质量及系统的频率控制特性。

浙江电网联络线功率交换考核指标(CPS)优化研究

详细介绍了华东电网联络线功率交换考核指标CPS1、CPS2的具体标准 ,分析了浙江电网功率交换调节(即守口)的特殊情况和难点 ,并就控制地区小火电方式、考虑电网实际负荷追踪能力的超短期负荷预测 ,基于统计分析的CPS控制策略进行了分析 ,提出了具体的优化应对方法。

基于CPS的AGC控制策略研究

总结了上海电网在实践 AGC/CPS 中的一些研究成果和经验。简要介绍了基于 CPS 的 AGC 标准,着重比较了CPS 与原 A1/A2 标准在数学模型和物理本质方面的差别。分析了完全满足 CPS 标准情况下的 AGC 理想控制策略。在理想 AGC 控制策略的基础上,结合实际数据分析和工作经验,提出了适宜在调度生产实践中采用的 AGC 控制策略和方法。

基于攻击方视角的电力CPS网络攻击模式分析

电力信息物理系统(cyber-physical system,CPS)中,电力系统的调度控制和生产管理高度依赖于信息系统,是网络攻击的高价值目标。鉴于攻击方选取的攻击模式和对象因目的不同而有明显差异,文章将对电力CPS的网络攻击分为无特定目的、以获取经济利益为目的、以破坏电网稳定为目的 3类,分别进行了讨论。首先结合北美电网信息系统相关大停电分析了无特定目的网络攻击和信息系统自身随机失效与异常对电网的影响;然后综述了谋求经济利益的攻击中窃电行为检测方法;最后,假定以破坏电网稳定为目的的恶意软件能借用震网病毒传播模式侵入实时控制区,结合我国与北美电力企业在SCADA系统和广域保护等系统应用上存在的差异,分析了攻击方可能选择的攻击对象、攻击模式和后果,讨论了智能电表和SCADA中的针对性入侵检测方法。