电力人工智能课件基于数字孪生的变电巡检关键技术研究与实践.pptx

基于数字孪生的变电巡检 关键技术实践101变电数字孪生技术背景02变电巡检数字孪生实践03 总结与展望目录CONTENTS01变电数字孪生背景1 技术背景1.1 从学术角度看“数字孪生”“数字孪生”为题的相关论文进5年呈爆炸式趋势。截止2020年底累积发表2236篇，2020 年发表1428篇，相比2016年仅仅发表了21篇论文，“数字孪生”相关的文章增长近70倍。发展期萌芽期应用期萌芽期第一条特高压示范工程建成4[1] 中国知网数据库，截止2020年12月31日1 技术背景1.2 从政策和标准看“数字孪生”——国际数字孪生是由密歇根州立大学的Michael Grieves教授在2003年提出，2010年美国国家航 空航天局提出了数字孪生技术路线。2015年后，各国各组织纷纷启动数字孪生的标准和政策 的制定，抢占该领域的话语权。2017新加坡国家研究基金会发布《虚拟新加坡》，“用于城市建 设协作决策、沟通可视化、城市规划、 能效分析……”2020美国工业互联网联盟、国际电信联盟、IEEE ISO/IEC JTC 1/SC 41标准化工作组立项《数字孪生 概念与术语》和《数字孪生 应用案例》国际 标准2019IEEE、ISO/TC184发布《数字孪生制造框架标准》2021欧洲航天局发布《目的地地球倡议》， “建立高精度数字孪生地球， 模拟气候发展、人类活动5，极 端事件……”2020英国数字建造中心发布《英国国家数字孪生体原则》， “实现国家级数字孪生，优化社会、 经济、环境发展……”2015美国工业互联网联盟启动工业数字线程测试床项目2018美国国防部发布《国防部数字工程战略》，“利 用美国陆军生命周期产品数据管理系 统用于模型开发、集成和使用……”1 技术背景1.3 从政策和标准看“数字孪生”——国内2011年后，中国的科研团队开始系统性地研究数字孪生技术，2018年，河北省明确提出构 建数字孪生城市。2019年，工信部首次将数字孪生写入《实施意见》，并将数字孪生技术写 进《十四五智能制造发展规划》。2021年，全国各省市都把数字孪生技术写入十四五规划。2019年8月工信部发布《关于加强质量品牌建设支撑制造 业高质量发展的实施意见》强调推动数 字孪生技术应用，推广可靠性仿真。2021年上海市在十四五规划2035年远景目标纲要中提出加快产业数字化转 型，积极打造新型基础设施标杆，全面推进数字孪生、人工 智能等新技术基础设施建设和超前布局。2021年工信部在十四五智能制造发展规划中明确指 出发展数字孪生装备。2021年海南省在十四五规划2035年远景目标建 议中提出构建数字孪生治理体系， 实现全要素数字化、虚拟6化、实时 可视可控。2021年北京市在十四五规划和2035年远景目标建议 中明确建设数字孪生城市任务，运用 大数据、云计算和人工智能等技术。2018年4月河北省发布《河北雄安新区规划纲要》明 确提出构建数字孪生城市。2020年2月上海市发布《关于进一步加快智慧城市建设 的若干意见》提出探索建设数字孪生 城市。1 技术背景1.4 什么是“数字孪生”？以下列举了一些和数字孪生相关的词，包括：产品生命周期管理（PLM）、多物理场仿真、 信息物理系统（CPS）、BIM（建筑信息模型）、CIM（城市信息模型），以及国网在2010 年提出的SG-CIM（国家电网公司公共信息模型）。但他们不能完全表征数字孪生，那什么 是数字孪生呢？多物理 场仿真CIM可视化 重构云计算BIM机器 学习虚实交互AR/VRPLMCADCPS全息感 知SG- CIM数据融合CAEMBSE复杂 理论数字建模71 技术背景1.4 什么是“数字孪生”？虽然和数字孪生相关的研究和应用在计算机诞生之初就存在了，比如CAD等工具在上个世纪 70年代就有了。但正式提出数字孪生概念是21世纪。数字孪生领域的先驱人物——密歇根州立大学的Michael Grieves教授在2003年提出信息 镜像模型用于产品生命周期管理（PLM）。The Information Mirroring Model (IMM) as a framework for conceptualizing PLM and explored the implications of the duality of physical and virtual products. The ability to use virtual products in place of their physical counterparts drives the value of the IMM.——Dr. Michael Grieves, 2003信息镜像模型作为概念化PLM 的框架，揭示了物理产品和虚拟产品二元