数字孪生引领技术前沿探索赋能车联网领域应用与发展

<正>车联网作为新一代智能交通系统的核心技术之一,面临着诸多挑战和机遇,为了应对这些挑战,数字孪生技术作为一种新兴的技术手段,在车联网领域具有广泛的应用价值与前景。本文通过介绍数字孪生技术的基本原理、构成要素与技术优势,重点分析了数字孪生技术在车联网领域的应用发展与技术优势,并深入探索数字孪生技术在车联网领域与安防领域的未来发展趋势。     

应用灾害数字孪生体的应急预案演练系统

为提升应急预案演练培训效果,利用数字孪生技术和增强现实技术,研究灾害数字孪生体的构建方法,开发一种新的应急预案演练系统。该系统通过统一数据接口持续汇集天基、空基、地基遥感遥测数据和传感器采集数据,构建现场几何表达与物理特征的灾害数字孪生体,应用光子网络引擎创建协同演练网络会议,通过增强现实设备在现实空间中叠加展现灾害数字孪生体,利用姿态识别机制和网页即时通信协议,实现增强现实空间中的位置移动、三维标注、语音交流等功能。研究结果表明:该系统通过应用灾害数字孪生体,可实现灾害态势的直观、全面展现,从而提高演练培训效果。     

数字孪生技术在电梯行业中的应用探索

数字孪生技术作为实现物理世界与虚拟世界智能交互、智能融合的关键技术,是践行智能制造、智慧城市、工业4.0、工业互联网等先进技术的手段,近期引起了学术界和工业界广泛关注.目前,数字孪生技术已在航空航天、生物医药、石油工程、智慧城市等领域开始探索,但研究成果相对较少且缺乏系统性,且未见在电梯行业的应用探索.鉴于此,概述了数...     

“GIS+数字孪生”赋能公共安全领域实战应用

<正>如今,以物联网、大数据、5G通信等新技术为代表的数字浪潮正在驱动各行业开启新一轮的技术革新,物理世界和与之相称的虚拟世界逐步形成两大体系平行发展,相互影响。而“GIS+数字孪生”技术的成熟,更为精准地实现了物理世界和虚拟世界的精准对应和信息同步。在此背景下,按照《公安机关“十四五”规划（2021-2025年）》《关于加强公安大数据智能化建设应用的指导意见》等相关政策的指引,我们结合GIS和数字孪生的深度融合的优势特性,进一步拓展和研究如何更好地支撑公共安全领域的实战应用,解决警务实际问题和需求,从而科学促进警务信息化、数字化、智能化的发展。     

水射流技术的未来——兼论在安全工程领域的技术创新

安全生产、环境保护是国家的重要国策之一。我国政府和人民对能提高现代化安全生产、环保卫生水平的新技术、新工艺非常重视。水射流技术在安全工程领域中的应用已取得重大成果 ,在保护职工安全生产、无害环境工作方面 ,已形成了重要的安全工程技术学科。从不断发展的水射流理论、水射流技术的发展与新应用、水射流技术在安全环保减灾中的应用等三方面加以阐述 ,并兼论其在安全工程领域的技术创新。水射流技术 ,既是当今的高新技术 ,也是 2 1世纪具有广泛应用前景的安全科学技术。     

力学学科在安全工程专业课程体系中的设置与探讨

在安全工程专业的培养计划中,如何设置力学类课程,使其在安全工程专业各研究分支领域发挥应有的作用,是安全教育工作者所关注和深思的问题。笔者通过调研国内若干大学安全工程专业,力学类基础和专业基础课程的设置情况,对资料与数据的统计分析与对比,认为力学类课程与安全工程技术、职业安全检测技术、劳动保护与器材、安全人机工程等研究方向有紧密关系;提出了力学学科是安全工程和技术科学的重要基础的观点;同时指出力学类课程作为基础和专业基础课,在安全工程专业培养计划中有其重要性;还对安全工程专业各具体分支的力学类课程的设置与教学侧重点提出了建议和探讨。     

数字孪生引领安防行业数字化转型

数字孪生(Digital Twin)的设想首次是出现在美国密歇根大学的产品全生命周期管理课程上。该设想的目的是,在虛拟空间构建的数字模型与物理实仲交互映射,忠实地描述物理实体全生命周期的运行轨迹。回顾发展,数字孪生概念的萌芽在2017年到2018年得到培育和滋养,2019年完成相关技术方案的架构建设,标志着数字孪生正式迈入建设实施落地的阶段。     

中国安全生产科学研究院公共安全研究所

中国安全生产科学研究院公共安全研究所拥有一批具有优良科研素质的安全工程领域的科技精英,其中博士9人,14人具有中高级以上职称。在各级领导的关心支持下,公共安全研究所在突发事件应急管理与辅助决策支持技术、轨道交通与重大工程安全性分析技术、区域及人员密集场所疏散安全分析技术、含硫气田开发公共防护等领域和系统方面深入地开展理论技术研究和应用,在国内研究领域具有重要影响。     

水射流技术的未来

安全生产、环境保护是国家的重要国策之一。我国政府和人民对能提高现代化安全生产、环保卫生水平的新技术、新工艺非常重视。水射流技术在安全工程领域中的应用已取得重大成果，在保护职工安全生产、无害环境工作方面，已形成了重要的安全工程技术学科。从不断发展的水射流理论、水射流技术的发展与新应用、水射流技术在安全环保减灾中的应用等三方面加以阐述，并兼论其在安全工程领域的技术创新。水射流技术，既是当今的高新技术，也是21世纪具有广泛应用前景的安全科学技术。     

中国安全生产科学研究院公共安全研究所

中国安全生产科学研究院公共安全研究所拥有一批具有优良科研素质的安全工程领域的科技精英，其中博士9人，14人具有中高级以上职称。在各级领导的关心支持下，公共安全研究所在突发事件应急管理与辅助决策支持技术、轨道交通与重大工程安全性分析技术、区域及人员密集场所疏散安全分析技术、含硫气田开发公共防护等领域和系统方面深入地开展理论技术研究和应用，在国内研究领域具有重要影响。     

施工过程安全数字孪生模型的构建和应用*

为解决施工过程安全信息的虚实交互难题,降低施工过程安全风险,提出施工过程安全数字孪生模型。建立施工过程安全语义本体,分析施工过程安全关键知识要素;定义施工过程安全数字孪生五维模型,明确模型的构成和功能,基于物联网和有限状态机构建施工过程安全监控方法,并以塔吊顶升活动安全监控为例进行应用。研究结果表明:该模型能够实现塔吊顶升施工过程安全的数字化表达、参数化监测和自动化控制。     

基于知识图谱的国际工程安全管理科研合作研究

为了研究国际工程安全管理在国家（地区）、研究人员的合作现状,基于研究热点与研究前沿的分析结果,对工程安全管理科研合作研究未来的发展趋势进行预测,利用CiteSpace的可视化与统计功能对工程安全管理领域展开研究,得到可视化知识图谱。研究结果表明:国际上关于工程安全管理的研究主要集中在欧美等发达国家,许多国家均与美国建立了合作,而其他国家间的合作较为分散,呈现明显的“无标度”现象; 2003—2017年国际工程安全管理研究的热点领域集中在文化和技术层面; 2003—2017年工程安全管理的研究热点可以分为5个阶段分析,当前的研究热点为施工现场的安全管理及施工前的风险管控。     

建筑企业韧性安全文化实证研究

为探讨韧性安全文化及其指标对建筑企业安全绩效的作用,将安全文化理论与韧性工程理论相结合,对建筑企业韧性安全文化指标进行分析;利用扎根理论和问卷调查方法对建筑企业相关人员进行数据收集,采用偏最小二乘估计结构方程模型（PLS-SEM）对数据进行分析。结果表明:最高管理层承诺、公正文化、学习文化、意识和不透明性、准备、适应性6个指标可用于评估韧性安全文化,其中公正文化、学习文化、准备及适应性具有显著的正向作用,最高管理层承诺、意识和不透明性具有负向作用;研究结果对建筑企业安全文化建设具有指导价值。     

基于知识图谱的建筑工程施工事故智能分析

为预防和减少建筑工程施工事故,应用人工智能领域知识图谱技术,对建筑工程施工事故进行分析。通过定义领域知识图谱概念体系结构,从建筑工程施工事故数据中提取关键知识要素,构建建筑工程施工事故知识图谱,将其储存在Neo4j图数据库中,并提出基于知识图谱的建筑工程施工事故分析流程,针对事故相关信息开展查询、统计分析以及关联路径分析等智能分析。研究结果表明：基于知识图谱技术,将建筑工程施工事故知识以可视化图形或表格等进行展示,将事故信息以知识形式结构化存储及表达,可有效提高事故分析工作效率,为事故预防以及安全管理提供决策支持。     

广州地铁鹭江站施工安全技术体系研究

城市地铁工程主要穿越城市商业区和居民聚居区 ,施工过程中的安全技术问题可能对地表环境产生严重影响 ,甚至诱发地面塌陷等灾害发生。笔者结合广州地铁二号线鹭江站的施工实践 ,研究了城市地铁工程的施工安全技术 ;探讨了地铁车站施工安全监测中的维护桩变形、土体变形、支撑结构的受力状况、地下水水位、地下管线沉降和位移监测的实施细则 ;突出了对折返线施工过程的监测 ;研究了施工安全保障技术方法体系 ;对施工现场安全技术、施工工艺安全技术进行了深入分析 ;明确了基坑开挖、洞室掘进、空中作业等不同类型的施工场地和人工挖孔、爆破、模筑混凝土、钢支撑安装、防水层施做等各种施工工艺的安全保障技术方法 ;建立了安全施工和安全管理措施方法体系。     

基于班组安全氛围的建筑工人不安全行为预测

为拓展安全氛围在施工安全管理中的应用,提高建筑工人不安全行为可预测性,提出一种基于班组安全氛围预测建筑工人不安全行为的方法。通过文献研究获取班组安全氛围7个维度,并将其作为输入构建人工神经网络模型,利用问卷数据对模型进行训练、测试与仿真,最后通过实际案例验证模型实用性。研究结果表明:模型均方误差为0.015 4,目标输出与预测输出相关系数R大于0.9,该模型可有效用于建筑工人不安全行为预测,并在实际工程案例中准确识别出3个不安全行为因素。     

现代系统安全观点分析及分层安全模型研究*

为适应系统复杂性的提高和智能科学及数据技术的涌现，分析现代系统安全观点，并提出系统的分层安全模型，以应对系统安全及可靠性面临的质疑和变革。根据Leveson提出的学术观点，提出分层的系统安全模型。通过论述7个系统安全研究的新观点，提出系统安全的层级结构，分为社会层、系统层、技术层和运行层；建立系统安全的虫洞模型；结果表明:通过该方法可得到系统故障过程区划图和故障过程有向图，同时空间故障树理论也可用于该模型的定量计算。     

矿业类高校安全工程专业学生培养中的问题与对策

基于社会对安全工程专业人才的需求,对煤矿、建筑、制造业等11个行业60家企业进行问卷调查,结果表明:企业需要专业知识全面丰富,懂技术会管理,责任心强,安全业务素质高的复合型管理人才。通过优化课程设置和授课重点,推行本科生全程导师负责制,重视创新和科研训练等方式,重点解决学生在安全知识全面系统性、问题导向式学习方法、安全责任与诚信意识以及处理安全问题所需的组织、沟通、协调能力等方面存在的问题。以此来提升安全专业人才的知识、能力及综合素质,满足企业的实际需求。     

民航机务维修安全管理水平未确知测度分析

为了准确判断机务维修安全管理状况,从维修人员、机械设备、环境和管理4个方面分析和探讨机务维修安全管理影响因素。基于国内外民航机务维修日常安全管理现状,采用系统工程和安全科学理论,结合现场调研结果,提出机务维修安全管理水平指标体系,并确定指标体系中的安全管理水平分级标准。针对民航维修安全管理具有不确定性和复杂性的特点,运用未确知测度理论建立机务维修安全管理水平分析模型。应用该模型计算某维修单位安全管理测度向量值,利用置信度准则判定其安全等级。结果表明,应用该模型所得分析结果与航空公司机务维修实际安全管理水平相符,该单位今后应重点加强维修人员引进、新机型培训和老龄飞机维护等管理工作。     

光纤线路运行维护智能系统研究

针对当前光纤线路运行中日益突出的维护和管理问题 ,笔者提出了开展光纤线路运行维护智能系统研究的问题。通过分析现有光纤运行维护技术 ,认为当前的网络运营维护思路“故障维修” ,已不适应现代网络运营的发展需要 ,应该采取“状态维修”的新思路和防患于未然的策略。为此 ,笔者运用系统工程的思想、人工智能技术、数据挖掘技术、Agent技术 ,研究了具有故障预警功能的光纤线路运行维护智能系统 ,给出了该系统的分析和设计方案 ,从整体上探索保障光纤网络的安全运行措施 ,为建立实际的预警系统奠定了基础。