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。

CPS-SPWM级联H桥激励的变压器铁耗快速计算方法

针对载波移相(CPS)正弦脉宽调制(SPWM)级联H桥激励的变压器,提出一种基于经典损耗分离模型的铁耗快速计算方法.首先,结合SPWM电压波形特征定义集总占空比,并推导其关于调制比的解析模型;其次,基于经典损耗分离模型和集总占空比,构建CPS-SPWM级联H桥的铁耗计算模型,该方法可以直接使用调制比、直流母线电压等参数对铁耗进行计算,从而避免传统方法中的谐波分析或者数值积分过程;再次,基于本文铁耗计算模型,提出了一种针对SPWM电压激励的有限元(FEM)仿真等效方法,最后,通过实验验证了本文计算方法的有效性.研究结果表明:等效仿真铁耗误差小于3.6%、仿真用时减少74.5%;最大铁耗计算误差为7.6%.

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。

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%。

CPS1基因新发变异致氨基甲酰磷酸合成酶1缺乏症1例并文献复习

目的提高氨基甲酰磷酸合成酶1缺乏症表型及基因型认识。方法回顾性分析中南大学湘雅二医院儿童医学中心新生儿专科1例氨基甲酰磷酸合成酶1缺乏症的诊治过程。结果男性患儿,17 d,因出生后反应差,反复吐奶17 d入院。血串联质谱示瓜氨酸3.63~4.35μmol/L,血氨波动于117.12~905.4μmol/L;全外显子基因测序发现CPS1基因母源性c.1912C>T无义变异和父源性c.3389C>A错义变异,确诊氨基甲酰磷酸合成酶1缺乏症。CPS1基因c.3389C>A变异位点未见文献报道。结论对反应差及呕吐新生儿,需警惕尿素循环障碍,积极基因检测可明确诊断。

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的设备管理研究与应用

制造企业在智能制造改革过程中的主要目的是降低生产成本,提高生产效益,而当前生产设备的低利用率成为制约其发展的一大重要因素。对制造企业当前面临的生产状况进行分析,并将信息物理系统与企业的实际情况相结合,使用层次化的方法设计了一套设备管理系统。通过系统的建设,改善了数控机床的生产状况,使得生产设备得到了充分的利用,科学有效地提高了企业的生产效率,最终实现降本增效的目的。

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。

基于信息物理双侧数据的配电网CPS窃电检测方法

高比例量测设备的广泛应用为配电网信息物理系统(CPS)带来了大量信息侧网络攻击风险,其中以获取经济利益为目的的窃电攻击严重危害了电力公司的应得利益。现有窃电检测方法中,数据驱动方法与模型驱动方法单独应用时都存在一定的局限性,无法有效降低输出结果的误报率。提出了一种基于信息物理双侧数据的配电网CPS窃电检测方法。首先对配电台区物理侧量测的线损序列进行监测,确定异常用电行为的时段;其次将配电台区信息侧用户传输的多参数用电数据以周为单位送入卷积神经网络进行疑似窃电用户排查;最后利用时间距离加权皮尔逊相关性算法,根据窃电时段内的台区线损序列和窃电用户电力消耗数据序列之间存在的负相关性,对窃电检测模型的输出结果进行窃电嫌疑二次筛查。基于IEEE 33节点系统对配电网运行过程进行仿真,输出用于分析和构建检测方法的正异常用户电力消耗多参数数据。对比试验结果表明,与其他方法相比,该检测方法具有可靠性更高、可解释性更强的窃电判据,能够在提高准确率的同时进一步降低数据驱动模型检测结果的误报率。

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。

基于CP-DeepLabv3+的玉米根系图像分割

利用微根管技术可以直接监测植物根系动态生长,并获取清晰根系图像,但土壤环境复杂、颗粒不均匀、细根数量多,图像分割时容易造成根系不连续,将土壤背景误认为根系。针对以上问题,提出了CP-DeepLabv3+算法进行图像分割。该算法引入坐标注意力机制(coordinate attention, CA),更精确地获得分割目标信息,使得分割目标边缘更加连续;在ASPP特征提取模块加入条纹池化(strip pooling,SP)分支,避免在相距较远的位置之间建立不必要的连接,提高图像分割精度。利用CP-DeepLabv3+算法对玉米根系数据集进行测试,结果显示,平均交并比(mean intersection over union,MIoU)值为82.95%,平均像素精确度(mean pixel accuracy,MPA)值为92.47%,相比于原始DeepLabv3+模型分别提高了3.69%、4.44%,表明该算法可有效分割玉米根系,对图像特征提取具有实际意义。

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.

莫斯顿互惠式CP教学法对神经外科护理实习生的带教效果观察

目的:研究莫斯顿互惠式CP教学法在神经外科护理实习生带教中的应用效果。方法:选取神经外科护理实习生92人作为研究对象,随机抽取46人为对照组,46人为试验组,分别应用传统教学法与莫斯顿互惠式CP教学法进行带教。对两组护理实习生进行出科考试和核心胜任力评价,数据进行统计学分析。结果:试验组护理实习生的出科考试成绩、核心胜任力评分和素质水平评分均明显高于对照组,P<0.05。结论:莫斯顿互惠式CP教学法不仅可提高神经外科护理实习生的出科考试成绩,还能增强护理实习生的核心胜任力与素质水平。

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。

国有企业对接CPTPP规则的六点建议

《全面与进步跨太平洋伙伴关系协定》(简称CPTPP)作为当前具有世界影响力、引领未来的国际经贸规则代表,对国有企业设有专门的规制章节,这也是CPTPP的一大特色。然而,目前我国国有企业在对接CPTPP规则时,还存在法律体系尚不健全,企业的股权结构。

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。

基于CPS的钢铁企业电网智能管控

针对钢铁企业电网智能化运维水平不高,电网运行控制自动化程度低下,企业电网信息化集成性不足的难题,面向千万吨级钢铁厂开发一套企业级电网智能管控系统。通过将信息化系统和企业电网深度融合,创建了面向钢铁企业电网智能管控的CPS信息物理系统体系架构,实现了电网潮流控制、机网协调、电网管控、电网设备运维管理、电能质量监测等控制功能,全面解决钢铁厂内部电网建设、管理、运维中的各种问题,最大限度利用自发电。

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。

基于对象时空Petri网的CPS建模与仿真

信息物理融合系统(CPS)是一个融合了计算、控制、通信和物理元素的分布式实时反馈系统,但传统的建模方法无法满足CPS对时空性能要求较高的情况。为此,提出结合对象特征的对象时空Petri网(DS-OPN)建模方法。首先,将面向对象封装技术、时空元素融入Petri网中,设计空间和时间描述规则,将相同对象下的场景元素封装到同一对象子网系统模型中。其次,定义聚合规则,聚合各个子网模型,使这些模型能够描述CPS物理拓扑环境中的对象变化过程。最后,以交通CPS为例,建模和仿真分析自主控制超车系统的动态行为;同时,建立模型的可覆盖性树和关联矩阵分析验证模型的可达性、安全性等性质。实验结果显示,DS-OPN建模方法建立的模型对系统流程的逻辑结构表现清晰,对时空因素的计算准确,在实时性和安全性上能满足CPS的要求,验证了该建模方法的有效性和安全性。